基于中緯度激光雷達和CALIPSO的納布羅火山氣溶膠的觀測研究
發(fā)布時間:2018-05-27 09:11
本文選題:火山氣溶膠 + 激光雷達��; 參考:《武漢大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:火山爆發(fā)是氣溶膠的重要來源之一。猛烈的火山爆發(fā)甚至可以將釋放物噴發(fā)至平流層高度。這些平流層氣溶膠能夠長期存在,并被輸送至全球各地,所以它們對地球輻射平衡的影響比較大。納布羅火山于2011年6月爆發(fā),它是繼1991年皮納圖博火山爆發(fā)后的最強爆發(fā),釋放了大量二氧化碳和水汽進入平流層,導(dǎo)致平流層氣溶膠含量增多。本文利用位于武漢大學(xué)(30.5°N,114.4°E)的陸基激光雷達和CALIPSO星載激光雷達對平流層納布羅火山氣溶膠進行了為期半年的聯(lián)合觀測,研究了其光學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)以及它們隨時間的變化。本文利用武漢大學(xué)532-nm偏振激光雷達和CALIPSO觀測了納布羅火山氣溶膠的時間演變。從納布羅火山爆發(fā)到2011年7月上旬是氣溶膠煙羽的形成期。激光雷達測得的后向散射比剖面顯示,在此期間武漢上空的納布羅氣溶膠的垂直結(jié)構(gòu)和強度均劇烈變化。這說明此時納布羅氣溶膠在水平方向上分布不均勻。由CALIPSO計算的平流層氣溶膠光學(xué)厚度的全球分布可知,納布羅煙羽首先隨著亞洲季風反氣旋的邊界運動,接著隨著氣溶膠含量的增多,納布羅火山氣溶膠逐漸充滿整個反氣旋內(nèi)部。這說明平流層中有二氧化硫氣體轉(zhuǎn)換成為了氣溶膠或者有對流層上部的氣溶膠被輸運到了平流層。2011年七月上旬到八月中旬是納布羅氣溶膠的水平輸運時期。這期間,納布羅顆粒從亞洲反氣旋內(nèi)部逐漸被輸運到整個北半球,武漢上空的平流層氣溶膠光學(xué)厚度也快速下降。直到八月中旬納布羅氣溶膠在北半球上空形成了一片水平均勻分布的氣溶膠層。2011年八月中旬至同年年底是納布羅氣溶膠的局地凈化期。這期間,武漢上空的納布羅氣溶膠層呈單峰結(jié)構(gòu)并逐漸衰減,對應(yīng)的層光學(xué)厚度e倍衰減時間約為130天。2011年7月8日,武漢大學(xué)532-nm偏振激光雷達和355-nm六通道激光雷達同時同地進行了納布羅氣溶膠的觀測。這兩臺激光雷達的數(shù)據(jù)顯示,納布羅氣溶膠的埃指數(shù)偏大、退偏比偏小,這說明多數(shù)納布羅氣溶膠顆粒粒徑小、呈球狀。由氣溶膠的光學(xué)參數(shù)可估算其物理參數(shù)。計算結(jié)果表明,納布羅氣溶膠顆粒的有效半徑約為0.26微米,納布羅釋放到平流層中的氣溶膠總質(zhì)量約為0.32 Tg。為了研究納布羅氣溶膠對卷云是否有影響,本文利用武漢大學(xué)532-nm偏振激光雷達數(shù)據(jù)統(tǒng)計了2010年10月至2014年3月期間武漢上空夜間卷云的性質(zhì)。結(jié)果顯示,納布羅氣溶膠對卷云的光學(xué)性質(zhì)(后向散射系數(shù))沒有明顯影響,但可能增大了高高度卷云在秋天的出現(xiàn)概率。
[Abstract]:The volcanic eruption is one of the most important sources of aerosol . The intense volcanic eruptions can even spray the release to the level of the Stratosphere .
【學(xué)位授予單位】:武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:P317.6
【參考文獻】
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相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 何蕓;基于偏振激光雷達和CALIPSO對武漢上空沙塵氣溶膠的觀測研究[D];武漢大學(xué);2015年
,本文編號:1941386
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