本文利用NCC/IAP T63海氣耦合模式進(jìn)行了較長時(shí)間的積分,詳細(xì)分析了其對云輻射過程的模擬能力,發(fā)現(xiàn)原模式對云量的模擬存在較大的缺陷,在大洋東岸、夏半球副熱帶到中緯度海洋上空低云的模擬出現(xiàn)了明顯偏低的現(xiàn)象,這導(dǎo)致大氣對短波輻射的吸收和反射過弱,大氣頂射出長波輻射過多。為此首先對云量參數(shù)化方案進(jìn)行了改進(jìn);考慮到原輻射方案對云量在輻射計(jì)算中所起的作用考慮得比較簡單,同時(shí)原輻射方案在輻射波段的劃分上較為粗糙,特引入Fu_Liou輻射參數(shù)化方案;其次針對原模式對云水含量模擬的不足,引入了一種新的診斷云水方案,以改善對云輻射性質(zhì)的模擬;最后,考慮到冰云在輻射傳播中的重要作用,利用溫度方法對云中冰水和液水進(jìn)行了區(qū)分,同時(shí)還研究了模式對云粒子有效半徑的敏感性。通過上述改進(jìn),使NCC/IAP T63模式中的云輻射參數(shù)化方案更為合理,明顯改進(jìn)了云輻射過程的模擬,同時(shí)氣候模擬的結(jié)果在許多方面得到了改進(jìn)和提高,得到的主要結(jié)論如下: （1） 模式原方案對總云量的分布具有一定的模擬能力,但在大洋東岸、夏半球副熱帶到中緯度海洋上空（緯度30到60度之間）低云的模擬出現(xiàn)了明顯偏低的現(xiàn)... 

【文章來源】：中國氣象科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：197 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題的目的和意義
    1.2 云輻射參數(shù)化發(fā)展綜述
        1.2.1 云方案
        1.2.2 輻射參數(shù)化
    1.3 氣候模式中云輻射反饋機(jī)理的評述
        1.3.1 云和輻射間的主要反饋機(jī)制
            1.3.1.1 云量和云高
            1.3.1.2 云量的垂直重疊
            1.3.1.3 云水含量
            1.3.1.4 云的光學(xué)厚度
            1.3.1.5 云粒子大小
        1.3.2 模式對云輻射參數(shù)化的敏感性研究
        1.3.3 云輻射過程和大尺度天氣氣候背景的關(guān)系
        1.3.4 東亞及中國地區(qū)云輻射反饋過程的研究
    1.4 研究中存在的主要問題
    1.5 本文所要解決的問題和主要研究內(nèi)容
第二章 NCC／IAPT63海氣耦合模式介紹及試驗(yàn)方案
    2.1 海氣耦合模式簡介
        2.1.1 大氣模式
            2.1.1.1 動(dòng)力框架
            2.1.1.2 物理過程參數(shù)化
        2.1.2 海洋模式
            2.1.2.1 基本方程組
            2.1.2.2 正斜壓分解—耦合算法
            2.1.2.3 海水狀態(tài)方程
            2.1.2.4 數(shù)值方法
            2.1.2.5 物理過程的參數(shù)化
        2.1.3 大氣模式和海洋模式的耦合
    2.2 試驗(yàn)方案及資料
        2.2.1 方案設(shè)計(jì)
        2.2.2 驗(yàn)證資料
第三章 模式對云輻射過程的模擬及其對云量方案的改進(jìn)
    3.1 引言
    3.2 云量參數(shù)化方案及其改進(jìn)
    3.3 氣候漂移和通量調(diào)整
    3.4 對云和輻射的模擬
        3.4.1 云量的模擬
            3.4.1.1 總云量
            3.4.1.2 總云量的全球分布
            3.4.1.3 云量的垂直結(jié)構(gòu)
        3.4.2 輻射的模擬
            3.4.2.1 短波輻射
            3.4.2.2 長波輻射
            3.4.2.3 凈輻射
    3.5 云對輻射加熱率的影響
    3.6 云量的改進(jìn)對模擬的影響
        3.6.1 對大氣基本要素場模擬的影響
            3.6.1.1 氣溫
            3.6.1.2 位勢高度場
            3.6.1.3 比濕
            3.6.1.4 緯向平均風(fēng)場和垂直速度
            3.6.1.5 降水
        3.6.2 對海洋模擬的影響
            3.6.2.1 海溫
            3.6.2.2 熱帶海溫的季節(jié)循環(huán)
            3.6.2.3 表層洋流
    3.7 本章小結(jié)
第四章 兩種輻射參數(shù)化方案對模擬影響的比較
    4.1 引言
    4.2 輻射參數(shù)化方案介紹及試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.1 兩種輻射參數(shù)化方案的主要差別
        4.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.3 結(jié)果分析
        4.3.1 大氣頂入射短波輻射
        4.3.2 云量
        4.3.3 輻射
            4.3.3.1 兩種方案短波輻射吸收能力的比較
            4.3.3.2 大氣長波輻射
            4.3.3.3 行星反照率
            4.3.3.4 大氣頂和地表的輻射通量
            4.3.3.5 輻射加熱率的變化
        4.3.4 對大氣和海洋平均狀態(tài)模擬的影響
            4.3.4.1 溫度
            4.3.4.2 位勢高度
            4.3.4.3 水汽
            4.3.4.4 降水
            4.3.4.5 潛熱和感熱
    4.4 本章小結(jié)
第五章 一種新的診斷云水含量方案的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 一種新的診斷云水方案的引入
    5.3 模擬結(jié)果分析
        5.3.1 云量
        5.3.2 云水含量
        5.3.3 有關(guān)輻射的模擬
            5.3.3.1 云的短波吸收和行星反照率
            5.3.3.2 云輻射強(qiáng)迫
            5.3.3.3 輻射通量
        5.3.4 對大氣模擬的影響
            5.3.4.1 氣溫
            5.3.4.2 位勢高度
            5.3.4.3 水汽含量
            5.3.4.4 潛熱和感熱
    5.4 本章小結(jié)
第六章 冰云和水云的區(qū)分以及模擬對云滴有效半徑的敏感性
    6.1 引言
    第一部分 冰云和水云的區(qū)分
        6.2 冰云和水云的區(qū)分
        6.3 冰云光學(xué)性質(zhì)的處理
        6.4 云水含量和消光光學(xué)厚度
        6.5 對輻射的模擬
            6.5.1 大氣和云對短波輻射的吸收
            6.5.2 行星反照率
            6.5.3 云輻射強(qiáng)迫
                6.5.3.1 短波云輻射強(qiáng)迫
                6.5.3.2 長波云輻射強(qiáng)迫
            6.5.4 大氣頂輻射通量
        6.6 有關(guān)大氣氣候場的模擬
            6.6.1 氣溫
            6.6.2 位勢高度
            6.6.3 水汽含量
    第二部分 模式對云滴有效半徑的敏感性
        6.7 云滴有效半徑
        6.8 光學(xué)厚度的變化
        6.9 與輻射有關(guān)量的模擬
            6.9.1 云對短波輻射的吸收和行星反照率
            6.9.2 云輻射強(qiáng)迫
                6.9.2.1 地理分布
                6.9.2.2 季節(jié)變化
        6.10 有關(guān)大氣氣候場的模擬
            6.10.1 氣溫
            6.10.2 位勢高度
            6.10.3 水汽
            6.10.4 感熱和潛熱通量
        6.11 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論和討論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3157887