典型種類氣溶膠的輻射強(qiáng)迫及其氣候效應(yīng)的模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 13:15
工業(yè)革命以來,人類活動(dòng)造成的大氣中氣溶膠的含量顯著增加。氣溶膠能夠直接吸收和散射紅外和太陽輻射,擾動(dòng)地氣系統(tǒng)的能量收支,還能夠作為云凝結(jié)核或冰核,改變?cè)频奈⑽锢砗洼椛湫再|(zhì)以及云的壽命,間接影響氣候系統(tǒng)。盡管目前觀測(cè)已經(jīng)有了很大進(jìn)步,但是想要通過觀測(cè)評(píng)估氣溶膠不同氣候效應(yīng)的影響非常困難。本論文在中國氣象局國家氣候中心大氣環(huán)流模式BCCAGCM2.0.1單向驅(qū)動(dòng)中國氣象科學(xué)研究院大氣成分觀測(cè)與服務(wù)中心研發(fā)的氣溶膠理化數(shù)值模式CUACEAero的工作基礎(chǔ)上,將其雙向耦合,實(shí)現(xiàn)了一套氣溶膠-輻射-氣候在線耦合模式。利用該耦合模式模擬了典型種類氣溶膠的濃度和光學(xué)性質(zhì),計(jì)算了氣溶膠的輻射強(qiáng)迫,并討論了氣溶膠對(duì)全球和區(qū)域氣候的影響。主要結(jié)論概括如下: (1)結(jié)合AEROCOM的氣溶膠排放源數(shù)據(jù),本文模擬的硫酸鹽、黑碳、有機(jī)碳、沙塵和海鹽氣溶膠的全球年平均柱含量分別為1.74 mg m-2、0.14 mg m-2、1.31 mg m-2、40.8 mg m-2和14.7 ...
【文章來源】:中國氣象科學(xué)研究院北京市
【文章頁數(shù)】:172 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
不同表面類別的顆粒物的干沉降速度(參考高度:10m;顆粒物密度:2000kgm-3;20m高度風(fēng)速:5ms-1)(引自Gongetal.,2003)
第二章 氣溶膠 氣候耦合模式的描述圖2.2 氣溶膠 氣候耦合模式的基本框架2.5 耦合模式對(duì)氣候態(tài)的模擬2.5.1 全球年平均值的比較表2.4 給出了耦合模式模擬的氣候場(chǎng)的全球年平均值,并與觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較。觀測(cè)資料分別來自ERBE(Earth Radiation Budget Experiment)、ECMWF(European Centre forMedium-Range Weather Forecasts)、NCEP(National Center for Environmental Prediction)、ISCCP(International Satellite Cloud Climatology Project)、MODIS(Moderate resolutionimaging spectroradiometer)、CMAP precipitation(Climate Prediction Center Merged Analysisof Precipitation)、GPCP(Global Precipitation Climatology Project)(觀測(cè)資料的參考文獻(xiàn)請(qǐng)參照表2.4 下方的注釋)。在大氣頂,BCC_AGCM2.0.1_CUACE模擬的向上長(zhǎng)波通量與ERBE的觀測(cè)結(jié)果基本一致,但是模擬的凈短波通量比ERBE的觀測(cè)值高1.32Wm-2,模式過高估計(jì)了大氣對(duì)太陽輻射通量的吸收。在地表,模式模擬的凈短波通量和凈長(zhǎng)波通量分別為159.0Wm-2和59.5 W m-2,均比Kiehl andTrenberth(1997)觀測(cè)的凈短波通量168.0Wm-2和凈長(zhǎng)波通量66.0 W m-2,以及ISCCPFD的凈短波通量165.89Wm-2低
(a)(b)圖2.3 模擬與觀測(cè)的全球年平均的(a)地表凈短波輻射通量和(b)大氣頂凈短波輻射通量的緯向平均分布的比較(單位:Wm-2)(實(shí)線為模擬值,2.3a中虛線為ISCCPFD的觀測(cè)值,2.3b中虛線為ERBE的觀測(cè)值)29第10期 王志立:典型種類氣溶膠的輻射強(qiáng)迫及其氣候效應(yīng)的模擬研究 B027-34-35
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Modeling Study of Aerosol Indirect Effectson Global Climate with an AGCM[J]. 王志立,張華,沈?qū)W順,龔山陵,張小曳. Advances in Atmospheric Sciences. 2010(05)
[2]亞洲地區(qū)氣溶膠及其對(duì)中國區(qū)域氣候影響的數(shù)值模擬[J]. 吉振明,高學(xué)杰,張冬峰,吳佳,徐影. 大氣科學(xué). 2010(02)
[3]黑碳?xì)馊苣z直接輻射強(qiáng)迫及其對(duì)中國夏季降水影響的模擬研究[J]. 王志立,郭品文,張華. 氣候與環(huán)境研究. 2009(02)
[4]A Modeling Study of the Effects of Direct Radiative Forcing Due to Carbonaceous Aerosol on the Climate in East Asia[J]. 張華,王志立,郭品文,王在志. Advances in Atmospheric Sciences. 2009(01)
[5]硫酸鹽氣溶膠對(duì)全球水循環(huán)因子的影響[J]. 吳蓬萍,劉煜. 氣候變化研究進(jìn)展. 2009(01)
[6]中國春季沙塵氣溶膠的輻射效應(yīng)及對(duì)氣候影響的研究[J]. 趙偉,劉紅年,吳澗. 南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)
[7]大氣氣溶膠物理光學(xué)特性研究進(jìn)展[J]. 韓永,王體健,饒瑞中,王英儉. 物理學(xué)報(bào). 2008(11)
[8]黑碳?xì)馊苣z輻射強(qiáng)迫全球分布的模擬研究[J]. 張華,馬井會(huì),鄭有飛. 大氣科學(xué). 2008(05)
[9]中國區(qū)域氣溶膠對(duì)東亞夏季風(fēng)的可能影響(I):硫酸鹽氣溶膠的影響[J]. 孫家仁,劉煜. 氣候變化研究進(jìn)展. 2008(02)
[10]沙塵氣溶膠對(duì)塔里木盆地降水的可能影響[J]. 韓永翔,陳勇航,方小敏,趙天良. 中國環(huán)境科學(xué). 2008(02)
本文編號(hào):2912629
【文章來源】:中國氣象科學(xué)研究院北京市
【文章頁數(shù)】:172 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
不同表面類別的顆粒物的干沉降速度(參考高度:10m;顆粒物密度:2000kgm-3;20m高度風(fēng)速:5ms-1)(引自Gongetal.,2003)
第二章 氣溶膠 氣候耦合模式的描述圖2.2 氣溶膠 氣候耦合模式的基本框架2.5 耦合模式對(duì)氣候態(tài)的模擬2.5.1 全球年平均值的比較表2.4 給出了耦合模式模擬的氣候場(chǎng)的全球年平均值,并與觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較。觀測(cè)資料分別來自ERBE(Earth Radiation Budget Experiment)、ECMWF(European Centre forMedium-Range Weather Forecasts)、NCEP(National Center for Environmental Prediction)、ISCCP(International Satellite Cloud Climatology Project)、MODIS(Moderate resolutionimaging spectroradiometer)、CMAP precipitation(Climate Prediction Center Merged Analysisof Precipitation)、GPCP(Global Precipitation Climatology Project)(觀測(cè)資料的參考文獻(xiàn)請(qǐng)參照表2.4 下方的注釋)。在大氣頂,BCC_AGCM2.0.1_CUACE模擬的向上長(zhǎng)波通量與ERBE的觀測(cè)結(jié)果基本一致,但是模擬的凈短波通量比ERBE的觀測(cè)值高1.32Wm-2,模式過高估計(jì)了大氣對(duì)太陽輻射通量的吸收。在地表,模式模擬的凈短波通量和凈長(zhǎng)波通量分別為159.0Wm-2和59.5 W m-2,均比Kiehl andTrenberth(1997)觀測(cè)的凈短波通量168.0Wm-2和凈長(zhǎng)波通量66.0 W m-2,以及ISCCPFD的凈短波通量165.89Wm-2低
(a)(b)圖2.3 模擬與觀測(cè)的全球年平均的(a)地表凈短波輻射通量和(b)大氣頂凈短波輻射通量的緯向平均分布的比較(單位:Wm-2)(實(shí)線為模擬值,2.3a中虛線為ISCCPFD的觀測(cè)值,2.3b中虛線為ERBE的觀測(cè)值)29第10期 王志立:典型種類氣溶膠的輻射強(qiáng)迫及其氣候效應(yīng)的模擬研究 B027-34-35
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Modeling Study of Aerosol Indirect Effectson Global Climate with an AGCM[J]. 王志立,張華,沈?qū)W順,龔山陵,張小曳. Advances in Atmospheric Sciences. 2010(05)
[2]亞洲地區(qū)氣溶膠及其對(duì)中國區(qū)域氣候影響的數(shù)值模擬[J]. 吉振明,高學(xué)杰,張冬峰,吳佳,徐影. 大氣科學(xué). 2010(02)
[3]黑碳?xì)馊苣z直接輻射強(qiáng)迫及其對(duì)中國夏季降水影響的模擬研究[J]. 王志立,郭品文,張華. 氣候與環(huán)境研究. 2009(02)
[4]A Modeling Study of the Effects of Direct Radiative Forcing Due to Carbonaceous Aerosol on the Climate in East Asia[J]. 張華,王志立,郭品文,王在志. Advances in Atmospheric Sciences. 2009(01)
[5]硫酸鹽氣溶膠對(duì)全球水循環(huán)因子的影響[J]. 吳蓬萍,劉煜. 氣候變化研究進(jìn)展. 2009(01)
[6]中國春季沙塵氣溶膠的輻射效應(yīng)及對(duì)氣候影響的研究[J]. 趙偉,劉紅年,吳澗. 南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)
[7]大氣氣溶膠物理光學(xué)特性研究進(jìn)展[J]. 韓永,王體健,饒瑞中,王英儉. 物理學(xué)報(bào). 2008(11)
[8]黑碳?xì)馊苣z輻射強(qiáng)迫全球分布的模擬研究[J]. 張華,馬井會(huì),鄭有飛. 大氣科學(xué). 2008(05)
[9]中國區(qū)域氣溶膠對(duì)東亞夏季風(fēng)的可能影響(I):硫酸鹽氣溶膠的影響[J]. 孫家仁,劉煜. 氣候變化研究進(jìn)展. 2008(02)
[10]沙塵氣溶膠對(duì)塔里木盆地降水的可能影響[J]. 韓永翔,陳勇航,方小敏,趙天良. 中國環(huán)境科學(xué). 2008(02)
本文編號(hào):2912629
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