特大火山噴發(fā)對(duì)中高緯氣候變化影響的模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-14 19:10
火山噴發(fā)是影響氣候變化的重要自然外強(qiáng)迫因子之一。特大火山噴發(fā)應(yīng)該給予更多關(guān)注,因?yàn)樗鼈兛赡軐?duì)全球氣候變化和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的影響。研究特大火山噴發(fā)對(duì)中高緯氣候變化的影響,對(duì)于豐富和完善全球變化理論有著重要的科學(xué)意義,同時(shí)可以提高未來(lái)特大火山噴發(fā)背景下氣候變化的預(yù)測(cè)能力,對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)、保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文利用通用地球系統(tǒng)模式CESM開(kāi)展了多組氣候模擬試驗(yàn),并以過(guò)去2000年最大量級(jí)的火山噴發(fā)事件——公元1257年印度尼西亞Samalas特大火山噴發(fā)作為一個(gè)理想的歷史特大火山噴發(fā)范例,研究了單次特大火山噴發(fā)對(duì)中高緯地區(qū),包括北極、南極和歐洲氣候變化的影響及成因機(jī)制。1特大火山噴發(fā)對(duì)全球和極地溫度變化的影響極地氣候是地球系統(tǒng)研究考察的重點(diǎn),因?yàn)樗鼈儗?duì)外部強(qiáng)迫非常敏感,而且影響著全球氣候變化;鹕絿姲l(fā)是影響全球和極地氣候變化的重要外部強(qiáng)迫之一。為了理解具有普遍意義的單次特大火山噴發(fā)對(duì)全球和極地溫度變化的長(zhǎng)期凈效應(yīng),選取了公元1257年印度尼西亞Samalas特大火山噴發(fā)這一近千年來(lái)最大量級(jí)的歷史火山噴發(fā)事件作為理想范例,并基于通用地球系統(tǒng)模式CE...
【文章來(lái)源】:南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:126 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
過(guò)去 1500 年火山硫酸鹽氣溶膠的年平均注入量。引自 Gao et al.(2008)中圖 2。
第2章模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)24圖2.2Samalas特大火山噴發(fā)強(qiáng)迫的火山氣溶膠逐月時(shí)間變化圖。Lag(0)表示噴發(fā)當(dāng)年的1月。Samalas特大火山噴發(fā)后的氣溶膠緯向分布隨時(shí)間的演變?nèi)鐖D2.3所示。Samalas特大火山噴發(fā)后的最初幾個(gè)月,氣溶膠在北半球和南半球的中低緯度地區(qū)幾乎呈對(duì)稱分布,然后氣溶膠分布向北半球略微偏移。對(duì)于高緯度極地地區(qū),氣溶膠總是分布在每個(gè)半球的當(dāng)?shù)叵募。這種分布格局在噴發(fā)當(dāng)年到噴發(fā)后第2年尤為明顯(圖2.3)。從圖2.3同樣可以看出,Samalas特大火山噴發(fā)后氣溶膠注入主要持續(xù)了2-3年時(shí)間(噴發(fā)當(dāng)年到噴發(fā)后第2年)。從噴發(fā)后第3年開(kāi)始,氣溶膠注入逐漸變得微弱。
第2章模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)25圖2.3Samalas特大火山噴發(fā)強(qiáng)迫的火山氣溶膠緯向分布隨時(shí)間的演變。Lag(0)表示噴發(fā)當(dāng)年的1月。2.3CESM模式介紹我們采用代表當(dāng)今世界先進(jìn)水平的完全耦合的通用地球系統(tǒng)模式1.0.3版本(CommunityEarthSystemModelversion1.0.3,CESM1.0.3)(Craigetal.2012)T31_g37(經(jīng)緯度分辨率相當(dāng)于3.75°×3.75°)進(jìn)行地球系統(tǒng)模擬試驗(yàn)。該模式由美國(guó)國(guó)家大氣研究中心(NationalCenterforAtmosphericResearch,NCAR)于2010年7月推出。CESM是一個(gè)全球大氣、海洋、陸面、海冰、陸冰完全耦合的地球系統(tǒng)模式,由大氣、海洋、陸面、海冰、陸冰5個(gè)子模式通過(guò)“中央耦合器”耦合而成,其中陸冰模式則單向耦合到陸面模式上。各子模式分別采用通用大氣模式第4個(gè)版本(CommunityAtmosphereModelversion4,CAM4)(Nealeetal.2013),并行海洋模式第2個(gè)版本(ParallelOceanProgramversion2,POP2)(Danabasogluetal.2012),通用陸面模式第4個(gè)版本(CommunityLandModelversion4,CLM4)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Global Climate Internal Variability in a 2000-year Control Simulation with Community Earth System Model(CESM)[J]. WANG Zhiyuan,LI Yao,LIU Bin,LIU Jian. Chinese Geographical Science. 2015(03)
[2]Response of the East Asian summer monsoon to large volcanic eruptions during the last millennium[J]. Wenmin Man,Tianjun Zhou. Chinese Science Bulletin. 2014(31)
[3]過(guò)去2000年冷暖變化的基本特征與主要暖期[J]. 葛全勝,劉健,方修琦,楊保,郝志新,邵雪梅,鄭景云. 地理學(xué)報(bào). 2013(05)
[4]火山活動(dòng)對(duì)氣候的影響[J]. 李靖,張德二. 氣象科技. 2005(03)
[5]皮納圖博火山云對(duì)1992年大范圍氣候的影響[J]. 徐群. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 1995(01)
[6]全球不同區(qū)域火山爆發(fā)與中國(guó)夏季旱澇的關(guān)系[J]. 張富國(guó),張先恭. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 1994(01)
本文編號(hào):3082785
【文章來(lái)源】:南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:126 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
過(guò)去 1500 年火山硫酸鹽氣溶膠的年平均注入量。引自 Gao et al.(2008)中圖 2。
第2章模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)24圖2.2Samalas特大火山噴發(fā)強(qiáng)迫的火山氣溶膠逐月時(shí)間變化圖。Lag(0)表示噴發(fā)當(dāng)年的1月。Samalas特大火山噴發(fā)后的氣溶膠緯向分布隨時(shí)間的演變?nèi)鐖D2.3所示。Samalas特大火山噴發(fā)后的最初幾個(gè)月,氣溶膠在北半球和南半球的中低緯度地區(qū)幾乎呈對(duì)稱分布,然后氣溶膠分布向北半球略微偏移。對(duì)于高緯度極地地區(qū),氣溶膠總是分布在每個(gè)半球的當(dāng)?shù)叵募。這種分布格局在噴發(fā)當(dāng)年到噴發(fā)后第2年尤為明顯(圖2.3)。從圖2.3同樣可以看出,Samalas特大火山噴發(fā)后氣溶膠注入主要持續(xù)了2-3年時(shí)間(噴發(fā)當(dāng)年到噴發(fā)后第2年)。從噴發(fā)后第3年開(kāi)始,氣溶膠注入逐漸變得微弱。
第2章模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)25圖2.3Samalas特大火山噴發(fā)強(qiáng)迫的火山氣溶膠緯向分布隨時(shí)間的演變。Lag(0)表示噴發(fā)當(dāng)年的1月。2.3CESM模式介紹我們采用代表當(dāng)今世界先進(jìn)水平的完全耦合的通用地球系統(tǒng)模式1.0.3版本(CommunityEarthSystemModelversion1.0.3,CESM1.0.3)(Craigetal.2012)T31_g37(經(jīng)緯度分辨率相當(dāng)于3.75°×3.75°)進(jìn)行地球系統(tǒng)模擬試驗(yàn)。該模式由美國(guó)國(guó)家大氣研究中心(NationalCenterforAtmosphericResearch,NCAR)于2010年7月推出。CESM是一個(gè)全球大氣、海洋、陸面、海冰、陸冰完全耦合的地球系統(tǒng)模式,由大氣、海洋、陸面、海冰、陸冰5個(gè)子模式通過(guò)“中央耦合器”耦合而成,其中陸冰模式則單向耦合到陸面模式上。各子模式分別采用通用大氣模式第4個(gè)版本(CommunityAtmosphereModelversion4,CAM4)(Nealeetal.2013),并行海洋模式第2個(gè)版本(ParallelOceanProgramversion2,POP2)(Danabasogluetal.2012),通用陸面模式第4個(gè)版本(CommunityLandModelversion4,CLM4)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Global Climate Internal Variability in a 2000-year Control Simulation with Community Earth System Model(CESM)[J]. WANG Zhiyuan,LI Yao,LIU Bin,LIU Jian. Chinese Geographical Science. 2015(03)
[2]Response of the East Asian summer monsoon to large volcanic eruptions during the last millennium[J]. Wenmin Man,Tianjun Zhou. Chinese Science Bulletin. 2014(31)
[3]過(guò)去2000年冷暖變化的基本特征與主要暖期[J]. 葛全勝,劉健,方修琦,楊保,郝志新,邵雪梅,鄭景云. 地理學(xué)報(bào). 2013(05)
[4]火山活動(dòng)對(duì)氣候的影響[J]. 李靖,張德二. 氣象科技. 2005(03)
[5]皮納圖博火山云對(duì)1992年大范圍氣候的影響[J]. 徐群. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 1995(01)
[6]全球不同區(qū)域火山爆發(fā)與中國(guó)夏季旱澇的關(guān)系[J]. 張富國(guó),張先恭. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 1994(01)
本文編號(hào):3082785
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