【摘要】：不確定性是氣候變化預(yù)測中經(jīng)常提到的問題,如何量化并減少未來氣候變化預(yù)測的不確定性在現(xiàn)階段依舊是非常重要的課題。盡管計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高使我們進(jìn)行更高分辨率的模擬成為可能,但是長期的氣候預(yù)測仍然廣泛應(yīng)用較粗的分辨率,從使得大氣環(huán)流模式不得不依賴參數(shù)化方案來描述云、氣溶膠和降水在次網(wǎng)格中的變化。為了研究參數(shù)化方案中不確定參數(shù)對氣溶膠-云-降水相互作用的影響,我們用通用大氣模式CAM5進(jìn)行了兩組試驗(yàn),一組是對云過程的參數(shù)進(jìn)行擾動(dòng)(C-Ensemble),另一組是對云的微物理參數(shù)和氣溶膠排放進(jìn)行擾動(dòng)(A-Ensemble)。其中,C-Ensemble和A-Ensemble用來研究降水特征(包括平均降水,極端降水,和降水日變化特征)對不確定參數(shù)的敏感性,而A-Ensemble實(shí)驗(yàn)用于研究參數(shù)對氣溶膠(硫酸鹽,黑碳,和沙塵)對東亞氣候的影響。結(jié)果研究表明降水和氣溶膠對東亞氣候的影響對參數(shù)變化的響應(yīng)并不總是線性單調(diào)的,參數(shù)之間的交互作用對于全球尺度而言并不重要,而對區(qū)域尺度或者季節(jié)尺度卻非如此,尤其是對降水而言。對全球平均降水和極端降水影響較為顯著的參數(shù)主要是深對流參數(shù)化方案中的參數(shù),云微物理參數(shù)和宏觀參數(shù)也起到了一定的作用。CAM5可以模擬出降水的基本分布形式,但在某些局地的特征仍有待改進(jìn)。CAM5在中緯度地區(qū)復(fù)雜地形降水日變化模擬的誤差較大,但擾動(dòng)參數(shù)僅日變化的振幅作用明顯,對降水位相作用極小,這意味著CAM5對此有模式自身的結(jié)構(gòu)誤差。由于光學(xué)和微物理性質(zhì)以及空間分布的不同,硫酸鹽、黑碳和沙塵通過氣溶膠-云-輻射交互作用產(chǎn)生的效應(yīng)對東亞氣候的影響有很大差異。當(dāng)氣溶膠的排放系數(shù)變化時(shí),不同氣溶膠引起的在云、輻射和降水的空間分布變化也不一樣。一些云微物理參數(shù)對氣溶膠在東亞氣候效應(yīng)有顯著影響。云微物理參數(shù)不確定性的存在使得量化氣溶膠對云和氣候的效應(yīng)更為困難。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P426.6;X513

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1 閆會(huì)平;通用大氣模式CAM5模擬的降水和氣溶膠效應(yīng)的參數(shù)敏感性和不確定性研究[D];蘭州大學(xué);2015年

本文編號：2778310