中國東部城市群發(fā)展對東亞夏季風(fēng)推進(jìn)過程影響的數(shù)值試驗(yàn)研究
發(fā)布時間:2020-08-21 23:48
【摘要】:本文使用一個高分辨率的CAM5.1模式,針對我國中國東部城市下墊面發(fā)展對東亞夏季風(fēng)推進(jìn)過程的可能影響進(jìn)行了一系列數(shù)值模擬試驗(yàn),通過分析試驗(yàn)結(jié)果主要得到以下結(jié)論:(1)中國東部有無城市下墊面的敏感性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):控制試驗(yàn)和去除城市試驗(yàn)中南海夏季風(fēng)爆發(fā)的日期分別為5月3侯和5月4侯,表明中國東部地區(qū)的大規(guī)模城市群發(fā)展可能使南海夏季風(fēng)提前1侯爆發(fā)。模擬試驗(yàn)結(jié)果分析表明,在南海夏季風(fēng)爆發(fā)之前,中國東部城市群發(fā)展引起的陸面增溫,使得南海及其附近地區(qū)南北溫差提前逆轉(zhuǎn)并伴隨中國東部區(qū)域海平面氣壓降低,導(dǎo)致中南半島到南海地區(qū)西南氣流加強(qiáng)和降水增加,由此帶來凝結(jié)潛熱的垂直變化,其強(qiáng)迫出的異常環(huán)流,促進(jìn)了南亞高壓的加強(qiáng)和提前北跳,伴隨的高層抽吸作用有助于季風(fēng)對流的建立和西太平洋副高的減弱東撤,提前形成了有利于南海夏季風(fēng)爆發(fā)的高低層環(huán)流場,最后導(dǎo)致南海夏季風(fēng)提前爆發(fā)。(2)城市下墊面擴(kuò)展改變了陸面特性,導(dǎo)致地面能量平衡調(diào)整,主要表現(xiàn)為地面凈輻射增加和感熱通量增加,潛熱通量減少,近地面溫度上升。而海陸溫差由正轉(zhuǎn)負(fù)延遲,同時由負(fù)轉(zhuǎn)正也延遲,導(dǎo)致東亞副熱帶季風(fēng)延遲建立和延遲撤退。敏感性試驗(yàn)結(jié)果表明:城市下墊面擴(kuò)展使得高層100 hPa南亞高壓強(qiáng)度減弱,使得高層輻散減弱;中層500 hPa鄂霍次克海阻塞高壓減弱,經(jīng)由貝加爾湖南下到河套以東地區(qū)的冷空氣減弱;同時低層850 hPa西太平洋副熱帶高壓減弱,西南暖濕氣流的輸送減弱;使得東亞梅雨區(qū)氣流輻合減弱,東亞梅雨區(qū)降水量減少;同時,城市下墊面擴(kuò)展使得東亞梅雨延遲爆發(fā)提前結(jié)束,梅雨期縮短;并且最終北邊緣最北位置偏南。
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P461.8
【圖文】:
均紳向風(fēng)逡逑3.2.2南海季風(fēng)爆發(fā)侯的年際變化逡逑隨后,根據(jù)上述對南海夏季風(fēng)爆發(fā)的定義,圖3.1給出了邋NCEP/NCAR再分逡逑析資料中南海夏季風(fēng)爆發(fā)日期的年際變化。由圖3.1可知,1979 ̄1993年南海逡逑夏季風(fēng)的爆發(fā)日期平均約為巧.5侯,1994-2007年則提前至約27.5侯,南海逡逑夏季風(fēng)的爆發(fā)日期在1993-1994年W后相對上一個年代明顯提前約2侯,因此逡逑近幾十年レッ來南海夏季風(fēng)的爆發(fā)時間存在明顯的年代際變化。值得注意的是,逡逑90年代來我國東部城市化進(jìn)入快速發(fā)展階段;趦蓚時間段的吻合,W及逡逑敏感性試驗(yàn)給出的相關(guān)結(jié)論,因此認(rèn)為城市化下墊面變化可能是引起這次南海逡逑季風(fēng)爆發(fā)候年代際變化的原因之一。那么城市化下墊面是怎么來影響南海夏季逡逑風(fēng)的呢?下面將開展進(jìn)一步的探索和分析。逡逑I巧u邋V邋矜—…仁八—逡逑24逡逑1978邐1982邋1986邐1990邐1壚4邋19壚邋2壚邋2邋2邋謝}q逡逑Year逡逑圖3.1邋1978?2006年南海夏季風(fēng)爆發(fā)時間逐年的演變(單位:
為了探究南海夏季風(fēng)爆發(fā)前后城市下墊面發(fā)展對環(huán)流場的影響,首先給出逡逑了打RL和NOURB試驗(yàn)巧0邋hPa差值風(fēng)場沿5?15°N平均的時間一經(jīng)度分布圖逡逑(圖3.2)。從圖中可[^看出,相比于1\101^8試驗(yàn),CTRL試驗(yàn)中東西風(fēng)分界線逡逑在5月上中旬(5月2?3侯)有一次明顯向東擴(kuò)展的過程,南海地區(qū)出現(xiàn)了顯逡逑著的西/西南風(fēng)差值氣流。根據(jù)3.2.1節(jié)對南海夏季風(fēng)爆發(fā)的定義,計算得到CTRL逡逑和NOURB試驗(yàn)?zāi)虾O募撅L(fēng)爆發(fā)的平均日期分別為5月3侯(27侯)和5月4逡逑侯(28侯)。同時,利用高輝和何金海(2001)定義的南海夏季風(fēng)爆發(fā)指標(biāo),逡逑發(fā)現(xiàn)訂RL試驗(yàn)和NOURB試驗(yàn)?zāi)虾O募撅L(fēng)爆發(fā)時間也依次為27、28侯,表明逡逑CT化試驗(yàn)較NOURB試驗(yàn)?zāi)虾O募撅L(fēng)提前1侯爆發(fā)。由此可見,中國東部地區(qū)逡逑城市化使得南海夏季風(fēng)提前1侯爆發(fā)。逡逑May26邋-逡逑May21邋—逡逑May06逡逑May01邋一廣?NBjy、心.'^'了邐逡逑105E邐110E邐115邋巨邋120邋巨邋1邋巧E逡逑Longitude逡逑圖3.邋2邋850邋h化差值風(fēng)場沿5°?15°邋N平均的時間一經(jīng)度剖面圖(CT化減NOU服)逡逑(矢量單位:m/s)(實(shí)線和哰線分別為CTRL和NOURB邋850邋hPa東西風(fēng)分界線)逡逑3.4城市下墊面發(fā)展對南海夏季風(fēng)爆發(fā)影響的可能機(jī)理逡逑何金海等W提出南海及其附近地區(qū)(110?12CTE,5°S?30°N)南北溫差在5逡逑20逡逑
(單位;K)和中國東部區(qū)域(110°邋 ̄口0°邋E,25°邋 ̄40°邋N)平均海平面氣壓(PSL)差值逡逑(CTRL減N0U旭)(單位:h化)的時間演變圖逡逑同時,圖3.5進(jìn)一步給出了邋CTRL和NOURB試驗(yàn)25 ̄27侯南海地區(qū)附近的逡逑降水率差值分布圖,從圖中可知,26 ̄的侯CTRL試驗(yàn)在從中南半島到南海地區(qū)逡逑的降水率整體上大于N0URB試驗(yàn)。其中25侯(圖3.5邋(a))打化和N0URB試逡逑驗(yàn)在中南半島降水差算為負(fù),而在南海地區(qū)降水的差異很;26侯(圖3.5(b))逡逑口RL較N0URB試驗(yàn)降水略有X椉櫻歡撕睿ㄍ跡常靛澹ǎ茫┱鮒心習(xí)氳旱僥襄義蝦5厙汲氏殖黿鄧惱斐?杉,敏感性试验结果钡a鰨褐泄砍鞘謝義戲⒄箍贍芤鷸心習(xí)氳旱僥蝦5厙髂掀骷憂,臭湻N心習(xí)氳旱僥蝦5厙靛義纖黽。辶x希玻插義
本文編號:2799999
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P461.8
【圖文】:
均紳向風(fēng)逡逑3.2.2南海季風(fēng)爆發(fā)侯的年際變化逡逑隨后,根據(jù)上述對南海夏季風(fēng)爆發(fā)的定義,圖3.1給出了邋NCEP/NCAR再分逡逑析資料中南海夏季風(fēng)爆發(fā)日期的年際變化。由圖3.1可知,1979 ̄1993年南海逡逑夏季風(fēng)的爆發(fā)日期平均約為巧.5侯,1994-2007年則提前至約27.5侯,南海逡逑夏季風(fēng)的爆發(fā)日期在1993-1994年W后相對上一個年代明顯提前約2侯,因此逡逑近幾十年レッ來南海夏季風(fēng)的爆發(fā)時間存在明顯的年代際變化。值得注意的是,逡逑90年代來我國東部城市化進(jìn)入快速發(fā)展階段;趦蓚時間段的吻合,W及逡逑敏感性試驗(yàn)給出的相關(guān)結(jié)論,因此認(rèn)為城市化下墊面變化可能是引起這次南海逡逑季風(fēng)爆發(fā)候年代際變化的原因之一。那么城市化下墊面是怎么來影響南海夏季逡逑風(fēng)的呢?下面將開展進(jìn)一步的探索和分析。逡逑I巧u邋V邋矜—…仁八—逡逑24逡逑1978邐1982邋1986邐1990邐1壚4邋19壚邋2壚邋2邋2邋謝}q逡逑Year逡逑圖3.1邋1978?2006年南海夏季風(fēng)爆發(fā)時間逐年的演變(單位:
為了探究南海夏季風(fēng)爆發(fā)前后城市下墊面發(fā)展對環(huán)流場的影響,首先給出逡逑了打RL和NOURB試驗(yàn)巧0邋hPa差值風(fēng)場沿5?15°N平均的時間一經(jīng)度分布圖逡逑(圖3.2)。從圖中可[^看出,相比于1\101^8試驗(yàn),CTRL試驗(yàn)中東西風(fēng)分界線逡逑在5月上中旬(5月2?3侯)有一次明顯向東擴(kuò)展的過程,南海地區(qū)出現(xiàn)了顯逡逑著的西/西南風(fēng)差值氣流。根據(jù)3.2.1節(jié)對南海夏季風(fēng)爆發(fā)的定義,計算得到CTRL逡逑和NOURB試驗(yàn)?zāi)虾O募撅L(fēng)爆發(fā)的平均日期分別為5月3侯(27侯)和5月4逡逑侯(28侯)。同時,利用高輝和何金海(2001)定義的南海夏季風(fēng)爆發(fā)指標(biāo),逡逑發(fā)現(xiàn)訂RL試驗(yàn)和NOURB試驗(yàn)?zāi)虾O募撅L(fēng)爆發(fā)時間也依次為27、28侯,表明逡逑CT化試驗(yàn)較NOURB試驗(yàn)?zāi)虾O募撅L(fēng)提前1侯爆發(fā)。由此可見,中國東部地區(qū)逡逑城市化使得南海夏季風(fēng)提前1侯爆發(fā)。逡逑May26邋-逡逑May21邋—逡逑May06逡逑May01邋一廣?NBjy、心.'^'了邐逡逑105E邐110E邐115邋巨邋120邋巨邋1邋巧E逡逑Longitude逡逑圖3.邋2邋850邋h化差值風(fēng)場沿5°?15°邋N平均的時間一經(jīng)度剖面圖(CT化減NOU服)逡逑(矢量單位:m/s)(實(shí)線和哰線分別為CTRL和NOURB邋850邋hPa東西風(fēng)分界線)逡逑3.4城市下墊面發(fā)展對南海夏季風(fēng)爆發(fā)影響的可能機(jī)理逡逑何金海等W提出南海及其附近地區(qū)(110?12CTE,5°S?30°N)南北溫差在5逡逑20逡逑
(單位;K)和中國東部區(qū)域(110°邋 ̄口0°邋E,25°邋 ̄40°邋N)平均海平面氣壓(PSL)差值逡逑(CTRL減N0U旭)(單位:h化)的時間演變圖逡逑同時,圖3.5進(jìn)一步給出了邋CTRL和NOURB試驗(yàn)25 ̄27侯南海地區(qū)附近的逡逑降水率差值分布圖,從圖中可知,26 ̄的侯CTRL試驗(yàn)在從中南半島到南海地區(qū)逡逑的降水率整體上大于N0URB試驗(yàn)。其中25侯(圖3.5邋(a))打化和N0URB試逡逑驗(yàn)在中南半島降水差算為負(fù),而在南海地區(qū)降水的差異很;26侯(圖3.5(b))逡逑口RL較N0URB試驗(yàn)降水略有X椉櫻歡撕睿ㄍ跡常靛澹ǎ茫┱鮒心習(xí)氳旱僥襄義蝦5厙汲氏殖黿鄧惱斐?杉,敏感性试验结果钡a鰨褐泄砍鞘謝義戲⒄箍贍芤鷸心習(xí)氳旱僥蝦5厙髂掀骷憂,臭湻N心習(xí)氳旱僥蝦5厙靛義纖黽。辶x希玻插義
本文編號:2799999
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