復(fù)雜地形對(duì)南亞季風(fēng)前期的黑碳向青藏高原南部傳輸?shù)挠绊?/H1>
發(fā)布時(shí)間：2020-11-06 16:57
目前很多關(guān)于黑碳向青藏高原傳輸和對(duì)高原影響的模擬研究大多數(shù)設(shè)置的水平分辨率都低于20km,但是分辨率過低不能夠完全解析喜馬拉雅山的復(fù)雜地形。在本文的研究中,我們使用大氣化學(xué)模式WRF-Chem(Weather Research and Forecasting Model coupled with chemistry)進(jìn)行了兩組覆蓋了整個(gè)喜馬拉雅山的水平分辨率為4 km的模擬實(shí)驗(yàn),地形數(shù)據(jù)采用4 km和20 km兩種不同分辨率的數(shù)據(jù)集,以研究復(fù)雜地形對(duì)高原黑碳傳入和分布的影響,模擬時(shí)段選取為2016年的季風(fēng)前期(4月)。兩組模擬實(shí)驗(yàn)都明顯的顯示出污染物在喜馬拉雅山南坡的積累,這一現(xiàn)象與衛(wèi)星觀測(cè)的結(jié)果相符,同時(shí)模擬也很好的捕捉到了珠峰觀測(cè)站觀測(cè)到的由于靠近喜馬拉雅南坡的生物質(zhì)燃燒造成的一次黑碳濃度高峰。模擬結(jié)果表明,4 km復(fù)雜地形可以解析出更多小尺度的山谷,并且顯示出黑碳的傳輸可以跨越大部分山脊,但是山谷的傳輸更加有效。盛行的大尺度西風(fēng)和白天由于太陽輻射加熱引起的小尺度偏南風(fēng)氣流是南亞黑碳傳輸?shù)礁咴闹饕獧C(jī)制,這種傳輸比夜晚強(qiáng)烈。復(fù)雜地形實(shí)驗(yàn)?zāi)M的黑碳跨越喜馬拉雅山向高原的傳輸比平滑地形實(shí)驗(yàn)更強(qiáng),主要是由于近地表朝向高原更強(qiáng)的南風(fēng)輸送和地形復(fù)雜程度提高后引起的斜坡上更強(qiáng)烈的垂直混合,以及解析出的更多小尺度和更深的山谷使得更多的黑碳傳入。這導(dǎo)致高原的黑碳總輸入量增長了近50%,以及在10km高度內(nèi)大氣中黑碳的輻射加熱率增加了近30%-50%,同時(shí)復(fù)雜地形使得積雪和積雪中黑碳的輻射強(qiáng)迫的分布也較平滑地形有較大的差異。本文的研究表明在季風(fēng)前期時(shí)段,模式模擬研究中大多所使用的分辨率低于20km的平滑地形數(shù)據(jù)可能在估計(jì)青藏高原吸收性氣溶膠的輻射強(qiáng)迫上引入明顯的負(fù)偏差。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：P425.42;P402
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 研究意義和目的
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容和方法
第2章 WRF-Chem模式簡(jiǎn)介
2.1 WRF-Chem模式
2.2 物理方案介紹
2.2.1 云微物理方案
2.2.2 積云參數(shù)化方案
2.3 化學(xué)方案介紹
第3章 實(shí)驗(yàn)設(shè)置和觀測(cè)數(shù)據(jù)
3.1 區(qū)域和模式分辨率設(shè)置
3.2 物理和化學(xué)方案設(shè)置
3.3 排放設(shè)置
3.4 觀測(cè)數(shù)據(jù)介紹
3.4.1 衛(wèi)星遙感氣溶膠產(chǎn)品
3.4.2 AERONRT （Aerosol Robotic Network）氣溶膠產(chǎn)品
3.4.3 黑碳觀測(cè)數(shù)據(jù)
第4章 模擬結(jié)果驗(yàn)證
4.1 氣溶膠光學(xué)厚度的比較
4.1.1 與衛(wèi)星數(shù)據(jù)的對(duì)比
4.1.2 與地基觀測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比
4.2 黑碳質(zhì)量濃度的比較
4.3 QOMS站點(diǎn)其他氣象要素的比較
第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 大尺度環(huán)流形勢(shì)
5.2 黑碳質(zhì)量濃度
5.2.1 黑碳近地面濃度和風(fēng)場(chǎng)
5.2.2 黑碳柱濃度
5.3 黑碳向高原的傳輸
5.3.1 黑碳傳輸通量的高度-經(jīng)度分布
5.3.2 黑碳整層傳輸通量沿經(jīng)度的分布
5.3.3 黑碳傳輸通量的時(shí)間序列
5.4 黑碳傳輸機(jī)制和傳輸通量差異來源
5.4.1 風(fēng)場(chǎng)的分布和差異
5.4.2 山谷傳輸和跨山脊傳輸
5.4.3 傳輸通量的差異來源
5.5 高原上黑碳的輻射強(qiáng)迫
5.5.1 黑碳輻射加熱率的垂直廓線
5.5.2 雪水含量和積雪中黑碳的輻射強(qiáng)迫
第6章 總結(jié)與討論
6.1 總結(jié)
6.2 討論
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 梅海霞;沈新勇;王衛(wèi)國;黃偉;;雙參數(shù)微物理方案在WRF單柱模式中的模擬檢驗(yàn)和對(duì)比研究[J];高原氣象;2015年04期
2 解承瑩;李敏姣;張雪芹;關(guān)學(xué)鋒;;青藏高原南緣關(guān)鍵區(qū)夏季水汽輸送特征及其與高原降水的關(guān)系[J];高原氣象;2015年02期
3 吳成來;林朝暉;;WRF/Chem模式中兩種起沙參數(shù)化方案對(duì)東亞地區(qū)一次強(qiáng)沙塵暴過程模擬的影響[J];氣候與環(huán)境研究;2014年04期
4 朱格利;林萬濤;曹艷華;;用WRF模式中不同云微物理參數(shù)化方案對(duì)華南一次暴雨過程的數(shù)值模擬和性能分析[J];大氣科學(xué);2014年03期
5 齊玉磊;葛覲銘;黃建平;;北方地區(qū)MODIS和MISR與AERONET氣溶膠光學(xué)厚度的比較及其時(shí)空分布分析[J];科學(xué)通報(bào);2013年17期
6 廖鏡彪;王雪梅;夏北成;王體健;王志銘;;WRF模式中微物理和積云參數(shù)化方案的對(duì)比試驗(yàn)[J];熱帶氣象學(xué)報(bào);2012年04期
7 李永華;盧楚翰;徐海明;程炳巖;王勇;;夏季青藏高原大氣熱源與西南地區(qū)東部旱澇的關(guān)系[J];大氣科學(xué);2011年03期
8 周秀驥;趙平;陳軍明;陳隆勛;李維亮;;青藏高原熱力作用對(duì)北半球氣候影響的研究[J];中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué));2009年11期
9 ;Seasonal features of aerosol particles recorded in snow from Mt. Qomolangma (Everest) and their environmental implications[J];Journal of Environmental Sciences;2009年07期
10 王同美;吳國雄;萬日金;;青藏高原的熱力和動(dòng)力作用對(duì)亞洲季風(fēng)區(qū)環(huán)流的影響[J];高原氣象;2008年01期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 吳學(xué)珂;亞洲季風(fēng)區(qū)深對(duì)流系統(tǒng)特征及其成因研究[D];蘭州大學(xué);2014年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條
1 黃晶;基于衛(wèi)星觀測(cè)的華東地區(qū)2000-2016年氣溶膠特性分布及氣溶膠—云相關(guān)性[D];南京信息工程大學(xué);2018年
2 崔園園;CMA陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)產(chǎn)品在青藏高原及其周邊的適用性評(píng)估[D];南京信息工程大學(xué);2018年
3 狄迪;青藏高原地表特征對(duì)衛(wèi)星遙感大氣狀態(tài)參數(shù)影響研究[D];中國氣象科學(xué)研究院;2016年
4 孫科;WRF模式物理過程參數(shù)化方案對(duì)降水模擬影響研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年
本文編號(hào)：2873408
本文鏈接：http://sikaile.net/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/2873408.html
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
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【中圖分類】：P425.42;P402
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4.1.2 與地基觀測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比
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5.2.2 黑碳柱濃度
5.3 黑碳向高原的傳輸
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致謝
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4 孫科;WRF模式物理過程參數(shù)化方案對(duì)降水模擬影響研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年
本文編號(hào)：2873408
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