一個高階湍流云方案中低云反饋模擬的參數(shù)敏感性研究
發(fā)布時間:2022-06-02 19:40
氣候敏感度(ECS)是氣候預估的一個重要因子。然而IPCC第五次評估報告表明近幾十年來ECS在氣候模式間一直存在很大的不確定性,并指出這種不確定性主要源于云反饋的不確定性,特別是熱帶海洋上的低云反饋。低云主要受到邊界層湍流、夾卷及淺對流等小尺度過程的影響,目前關(guān)于淺對流對低云反饋的影響已展開較多研究,然而關(guān)于邊界層湍流對低云反饋影響的研究較少。此外,以往研究大多使用彼此獨立的參數(shù)化方案,這些方案無法真實地模擬出連續(xù)變化的湍流,因此揭示出的低云反饋機制可能存在不足。針對以上問題,本研究將利用一個高階湍流閉合云方案CLUBB(將邊界層湍流、淺對流和層云方案進行統(tǒng)一處理,該方案已耦合到大氣模式CAM5中),通過參數(shù)擾動試驗來探究低云反饋的物理機制,并揭示云反饋對模式參數(shù)的敏感性,從而為減少云反饋的不確定性提供參考依據(jù)。由于云反饋的不確定性與區(qū)域的動力背景密切相關(guān),我們首先使用ALPI(一種大氣穩(wěn)定性指數(shù))將熱帶海洋分成10個不同動力背景的區(qū)域,分析了云反饋的不確定性對區(qū)域動力背景的依賴性。我們發(fā)現(xiàn)凈云反饋不確定性最大的區(qū)域位于大氣層結(jié)穩(wěn)定性最強的層積云區(qū)域,這主要是由該區(qū)域較大的短波云反饋不...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 科學問題與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 氣候模式中低云反饋的物理機制
1.2.2 大渦模擬及單柱模式中的低云反饋機制
1.2.3 云反饋的觀測約束
1.2.4 一體化云方案在氣候模式中的應(yīng)用
1.3 研究目標
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
本章參考文獻
第二章 實驗設(shè)計和方法
2.1 模式與一體化云方案介紹
2.2 擾動參數(shù)的介紹
2.3 實驗設(shè)計和參數(shù)敏感性分析
2.4 動力區(qū)域的劃分
本章參考文獻
第三章 CAM5-CLUBB中云反饋的不確定性及低云反饋機制
3.1 研究背景
3.2 CAM5-CLUBB中云反饋的不確定性
3.3 層積云區(qū)域(Reg10)的低云變化
3.4 次網(wǎng)格動力過程對低云反饋的影響
3.4.1 云頂夾卷
3.4.2 淺對流
3.4.3 邊界層湍流
3.5 云頂逆溫對低云反饋的影響
3.6 本章小結(jié)與討論
本章參考文獻
第四章 云反饋對CAM5-CLUBB的參數(shù)敏感性分析
4.1 研究背景
4.2 在10個動力區(qū)域中云反饋對模式參數(shù)的敏感性
4.3 高云反饋對夾卷參數(shù)的敏感性
4.4 低云反饋對模式參數(shù)的敏感性
4.5 本章小結(jié)
本章參考文獻
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 主要創(chuàng)新點
5.3 討論與展望
本章參考文獻
攻讀學位期間的科研成果
致謝
本文編號:3652972
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 科學問題與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 氣候模式中低云反饋的物理機制
1.2.2 大渦模擬及單柱模式中的低云反饋機制
1.2.3 云反饋的觀測約束
1.2.4 一體化云方案在氣候模式中的應(yīng)用
1.3 研究目標
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
本章參考文獻
第二章 實驗設(shè)計和方法
2.1 模式與一體化云方案介紹
2.2 擾動參數(shù)的介紹
2.3 實驗設(shè)計和參數(shù)敏感性分析
2.4 動力區(qū)域的劃分
本章參考文獻
第三章 CAM5-CLUBB中云反饋的不確定性及低云反饋機制
3.1 研究背景
3.2 CAM5-CLUBB中云反饋的不確定性
3.3 層積云區(qū)域(Reg10)的低云變化
3.4 次網(wǎng)格動力過程對低云反饋的影響
3.4.1 云頂夾卷
3.4.2 淺對流
3.4.3 邊界層湍流
3.5 云頂逆溫對低云反饋的影響
3.6 本章小結(jié)與討論
本章參考文獻
第四章 云反饋對CAM5-CLUBB的參數(shù)敏感性分析
4.1 研究背景
4.2 在10個動力區(qū)域中云反饋對模式參數(shù)的敏感性
4.3 高云反饋對夾卷參數(shù)的敏感性
4.4 低云反饋對模式參數(shù)的敏感性
4.5 本章小結(jié)
本章參考文獻
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 主要創(chuàng)新點
5.3 討論與展望
本章參考文獻
攻讀學位期間的科研成果
致謝
本文編號:3652972
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