青藏高原大氣水汽含量及水汽輸送特征研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-14 12:16
水汽是大氣的重要組成部分,是降水產(chǎn)生的基礎(chǔ)。它不僅能影響局地的天氣與氣候,還能通過大氣環(huán)流和相變過程影響全球的水循環(huán)與能量平衡。此外,水汽還是大氣中含量最多的溫室氣體,對溫室效應(yīng)有重要的貢獻(xiàn)。青藏高原(以下簡稱高原)因獨(dú)特的地形被稱為“世界屋脊”和“第三極”,高海拔使其可以直接加熱對流層中上層大氣,將水汽往高層輸送。青藏高原位于南亞季風(fēng)區(qū)的北部和東亞季風(fēng)區(qū)的西部,同時(shí)受到南亞季風(fēng)、東亞季風(fēng)以及中緯西風(fēng)等大尺度環(huán)流的影響,其水汽輸送情況較為復(fù)雜。高原還是亞洲重要河流的發(fā)源地,它的水汽收支情況對其周邊乃至整個(gè)亞洲地區(qū)的旱澇情況都有重要的影響。因此研究高原地區(qū)大氣水汽含量及水汽輸送的特征對理解高原及周邊地區(qū)的氣候變化有十分重要的意義。而目前對大氣水汽含量缺乏長時(shí)間尺度的變化趨勢研究,且針對水汽的水平輸送和垂直輸送特征認(rèn)知不足。因此,本文將基于ERA5再分析資料、JRA55再分析資料和GPS觀測資料探討高原地區(qū)大氣水汽含量長時(shí)間尺度的變化特征及其與降水、輻射關(guān)系,并定量揭示水汽的三維輸送特征。首先,基于JICA探空數(shù)據(jù)對ERA5再分析資料計(jì)算的大氣水汽含量進(jìn)行了驗(yàn)證工作。結(jié)果表明4個(gè)站點(diǎn)的大氣...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
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大氣水汽含量的時(shí)空變化特征及其與降水、輻射的關(guān)系。??3.1青藏髙原大氣水汽含量時(shí)空變化特征??3.1.1大氣水汽含量再分析資料的驗(yàn)證??大氣水汽含量時(shí)空變化較大,雖然高原有一些站點(diǎn),能夠?qū)λM(jìn)行直接觀??測,但由于高原地形復(fù)雜,站點(diǎn)分布稀少且不均,要分析整個(gè)高原水汽含量的時(shí)??空變化特征,就需要借助再分析資料,而各種再分析資料在高原都難免存在一定??的誤差[32,33,83,84]。因此在利用£1^5再分析資料的大氣水汽含量數(shù)據(jù)前,先使用??JICA探空資料對其進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果如圖3.1所示,再分析資料與探空資料在4??個(gè)站點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)分別為:0.90、0.94、0.95和0.93,均方根誤差分別為:2.13??mm、4.38?mm、7.15?mm和1.47?mm。盡管兩種資料存在一定的誤差,但經(jīng)過與??前人的研究比較發(fā)現(xiàn),二者均方根誤差在可接受的范圍內(nèi)?傮w來說,再分??析資料與探空資料有很好的一致性。??*?SfT〇.?90?|?R:〇.?94?/I??!?WISE-2.?13nm?,?|?:to|?RUSK?i.?:W¥m?Z?!??〇?■?■?'?f??■,???f?■■■?—?-4?U?y?..?a?,?■?1?'*?'??0?5?10?IS?20?2&?0?S?10?IS?20?25?30?3S??GPS水汽丈《(■?)?GPS水汽實(shí)測(W〇??71?1?"""771??0???■?f?■?i?■?9???1?■?1?〇?^?r???i??0?S?10?IS?20?2S?30?35?0?5?10?IS?20??GPS水汽丈測(■?)?GPS水汽丈測(n
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]1970-2012年華北平原大氣可降水量時(shí)空變化及其影響因素[J]. 田曉磊,李寶富,李學(xué)偉,李婷,朱明博,王龍飛. 聊城大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[2]影響青藏高原大氣可降水量的因素及其變化特征[J]. 黃露,范廣洲. 氣象科技. 2018(06)
[3]1960-2015年中國西北地區(qū)大氣可降水量變化特征[J]. 黃小燕,王圣杰,王小平. 氣象. 2018(09)
[4]基于多源數(shù)據(jù)的青藏高原夏季降水與水汽輸送的聯(lián)系[J]. 謝欣汝,游慶龍,保云濤,孟憲紅. 高原氣象. 2018(01)
[5]東亞副熱帶西風(fēng)急流年際變化特征分析[J]. 廖琦,肖天貴,金榮花. 成都信息工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[6]基于SBDART輻射傳輸模式的晴天地面總輻射模擬誤差分析[J]. 李秀鎮(zhèn),盛立芳,劉騫,劉玉芝,王力群. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(08)
[7]青藏高原地區(qū)1979~2014年大氣可降水量和地表溫度時(shí)空變化特征分析[J]. 姚宜斌,雷祥旭,張良,張豹,彭海,張佳華. 科學(xué)通報(bào). 2016(13)
[8]青藏高原地區(qū)大氣可降水量變化特征初步分析[J]. 雷祥旭,姚宜斌,許超鈐. 測繪地理信息. 2015(04)
[9]Tibetan Plateau climate dynamics: recent research progress and outlook[J]. Guoxiong Wu,Anmin Duan,Yimin Liu,Jiangyu Mao,Rongcai Ren,Qing Bao,Bian He,Boqi Liu,Wenting Hu. National Science Review. 2015(01)
[10]青藏高原熱力強(qiáng)迫對中國東部降水和水汽輸送的調(diào)制作用[J]. 徐祥德,趙天良,施曉暉,LU Chungu. 氣象學(xué)報(bào). 2015(01)
博士論文
[1]青藏高原水資源時(shí)空變化特征的研究[D]. 張丁玲.蘭州大學(xué) 2013
[2]青藏高原及其鄰近地區(qū)上空平流層—對流層物質(zhì)交換的研究[D]. 田紅瑛.蘭州大學(xué) 2013
[3]青藏高原大氣水汽變化和對輻射影響的模擬[D]. 梁宏.中國氣象科學(xué)研究院 2012
碩士論文
[1]青藏高原對流活動(dòng)對上對流層下平流層大氣成分的影響[D]. 孫一.成都信息工程大學(xué) 2018
[2]青藏高原大氣可降水量變化特征及其影響機(jī)制研究[D]. 黃露.成都信息工程大學(xué) 2018
[3]青藏高原夏季大氣水汽含量的演變特征[D]. 吳萍.南京信息工程大學(xué) 2012
本文編號:3436140
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.?1?JICA站點(diǎn)分布??2.1.2?ERA5再分析資料??
?第2章資料和方法???85°-102.5°E矩形區(qū)域?yàn)檠绣硡^(qū)(圖2.2)。經(jīng)過高原四邊界(矩形四邊)的水汽??通量計(jì)算公式如下[69]:??1〇°N??60°E?80°E?100°E?120°E??mmmm?m??0?1600?3200?4800?6400??圖2.?2研究區(qū)域??南邊界:??Qs?=?f?Q<ps?a?cos?<ps?dX?c2.5)??北邊界:??廠入E??Qn?=?-?QcpN?acos(pN?dA?(2.6)??西邊界:??r^PN??Qw? ̄?I?Qaw?a^(p?(2.7)??東邊界:??r<PN??Qe?=?-?Qae?adcp?(2.8)??JVs??其中:Aw代表西部邊界的經(jīng)度,AER表東部邊界的經(jīng)度,(ps代表南部邊界??的煒度,cpNR表北部邊界的緯度。代表通過西部和東部邊界的緯向通??量,代表通過南部和北部邊界的經(jīng)向通量。a表示地球平均半徑,取??6.37xl〇6m。??凈水汽通量表不為:??Qr?=?Qs?+?Qn?+?Qw?+?Qe?(2_9)??8??
大氣水汽含量的時(shí)空變化特征及其與降水、輻射的關(guān)系。??3.1青藏髙原大氣水汽含量時(shí)空變化特征??3.1.1大氣水汽含量再分析資料的驗(yàn)證??大氣水汽含量時(shí)空變化較大,雖然高原有一些站點(diǎn),能夠?qū)λM(jìn)行直接觀??測,但由于高原地形復(fù)雜,站點(diǎn)分布稀少且不均,要分析整個(gè)高原水汽含量的時(shí)??空變化特征,就需要借助再分析資料,而各種再分析資料在高原都難免存在一定??的誤差[32,33,83,84]。因此在利用£1^5再分析資料的大氣水汽含量數(shù)據(jù)前,先使用??JICA探空資料對其進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果如圖3.1所示,再分析資料與探空資料在4??個(gè)站點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)分別為:0.90、0.94、0.95和0.93,均方根誤差分別為:2.13??mm、4.38?mm、7.15?mm和1.47?mm。盡管兩種資料存在一定的誤差,但經(jīng)過與??前人的研究比較發(fā)現(xiàn),二者均方根誤差在可接受的范圍內(nèi)?傮w來說,再分??析資料與探空資料有很好的一致性。??*?SfT〇.?90?|?R:〇.?94?/I??!?WISE-2.?13nm?,?|?:to|?RUSK?i.?:W¥m?Z?!??〇?■?■?'?f??■,???f?■■■?—?-4?U?y?..?a?,?■?1?'*?'??0?5?10?IS?20?2&?0?S?10?IS?20?25?30?3S??GPS水汽丈《(■?)?GPS水汽實(shí)測(W〇??71?1?"""771??0???■?f?■?i?■?9???1?■?1?〇?^?r???i??0?S?10?IS?20?2S?30?35?0?5?10?IS?20??GPS水汽丈測(■?)?GPS水汽丈測(n
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]1970-2012年華北平原大氣可降水量時(shí)空變化及其影響因素[J]. 田曉磊,李寶富,李學(xué)偉,李婷,朱明博,王龍飛. 聊城大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
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[3]1960-2015年中國西北地區(qū)大氣可降水量變化特征[J]. 黃小燕,王圣杰,王小平. 氣象. 2018(09)
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[5]東亞副熱帶西風(fēng)急流年際變化特征分析[J]. 廖琦,肖天貴,金榮花. 成都信息工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[6]基于SBDART輻射傳輸模式的晴天地面總輻射模擬誤差分析[J]. 李秀鎮(zhèn),盛立芳,劉騫,劉玉芝,王力群. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(08)
[7]青藏高原地區(qū)1979~2014年大氣可降水量和地表溫度時(shí)空變化特征分析[J]. 姚宜斌,雷祥旭,張良,張豹,彭海,張佳華. 科學(xué)通報(bào). 2016(13)
[8]青藏高原地區(qū)大氣可降水量變化特征初步分析[J]. 雷祥旭,姚宜斌,許超鈐. 測繪地理信息. 2015(04)
[9]Tibetan Plateau climate dynamics: recent research progress and outlook[J]. Guoxiong Wu,Anmin Duan,Yimin Liu,Jiangyu Mao,Rongcai Ren,Qing Bao,Bian He,Boqi Liu,Wenting Hu. National Science Review. 2015(01)
[10]青藏高原熱力強(qiáng)迫對中國東部降水和水汽輸送的調(diào)制作用[J]. 徐祥德,趙天良,施曉暉,LU Chungu. 氣象學(xué)報(bào). 2015(01)
博士論文
[1]青藏高原水資源時(shí)空變化特征的研究[D]. 張丁玲.蘭州大學(xué) 2013
[2]青藏高原及其鄰近地區(qū)上空平流層—對流層物質(zhì)交換的研究[D]. 田紅瑛.蘭州大學(xué) 2013
[3]青藏高原大氣水汽變化和對輻射影響的模擬[D]. 梁宏.中國氣象科學(xué)研究院 2012
碩士論文
[1]青藏高原對流活動(dòng)對上對流層下平流層大氣成分的影響[D]. 孫一.成都信息工程大學(xué) 2018
[2]青藏高原大氣可降水量變化特征及其影響機(jī)制研究[D]. 黃露.成都信息工程大學(xué) 2018
[3]青藏高原夏季大氣水汽含量的演變特征[D]. 吳萍.南京信息工程大學(xué) 2012
本文編號:3436140
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