夏季北极海冰区域反照率变化与气候因素的关系研究
发布时间：2021-05-14 11:43
反照率表示地面对太阳短波辐射的反射能力,对大气和地表之间的能量分配起着重要作用,是地面能量收支平衡的一个重要参数。近几十年来北极海冰发生了显著的变化,主要表现在海冰覆盖面积的减少和海冰厚度的降低,北极开阔水面增加。由于海冰的反照率比海水反照率大得多,因此海冰减少后海洋会吸收更多的太阳辐射能量,这些能量一部分会用来融化海冰,使得海冰进一步减少,这就是海冰反照率回馈机制。海冰和反照率的变化会对全球气候产生重要影响,因此利用长时间序列的遥感观测数据分析北极反照率的时空变化具有重要意义。基于CLARA-A2-SAL反照率数据,分析了1982-2015年夏季（6-8月）整个北极及八个子海区（北冰洋中央区[CAO]、波弗特海和楚科奇海[BC]、东西伯利亚海和拉普捷夫海[ESL]、巴芬湾和拉布拉多海[BL]、加拿大群岛海域[CA]、格陵兰海[GS]、喀拉海和巴伦支海[KB]、哈德逊湾[HB]）海冰区域反照率的时空变化。也分析了同时期海冰密集度、海冰外缘线面积、海冰融冰开始日期等海冰参数的变化趋势及与反照率的关系。进一步分析了夏季反照率与夏季、春季（3-5月）和冬季（12月、1-2月）近海表空气温度、...
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 海冰区域反照率变化研究进展
1.2.2 海冰变化与表面辐射收支关系研究进展
1.2.3 海冰变化与海平面气压的关系研究进展
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 研究区与数据
2.1 研究区概述
2.1.1 北极概况
2.1.2 研究区设定
2.2 主要数据介绍
2.2.1 CLARA-A2数据
2.2.2 海冰密集度数据
2.2.3 海冰融冰开始日期数据
2.2.4 NCEP/NCAR数据
2.2.5 ERA-Interim数据
第三章 反照率与海冰的时空变化及相互关系
3.1 反照率和海冰数据预处理
3.2 反照率和海冰空间分布
3.2.1 反照率的空间分布
3.2.2 海冰密集度空间分布
3.3 海冰区域反照率变化
3.3.1 反照率的变化趋势
3.3.2 反照率变化的EOF分解
3.4 海冰密集度和外缘面积变化及与反照率关系
3.4.1 海冰密集度变化趋势及与反照率关系
3.4.2 海冰外缘线面积变化趋势及与反照率关系
3.5 融冰开始日期变化及与反照率关系
3.5.1 融冰开始日期空间分布及变化趋势
3.5.2 融冰开始日期和反照率的相关性
3.6 讨论和小结
第四章 近海表空气温度时空变化及与反照率的关系
4.1 近海表空气温度的时空变化
4.1.1 近海表空气温度的空间分布
4.1.2 近海表空气温度的变化趋势
4.2 近海表空气温度和反照率关系
4.2.1 近海表气温与反照率的相关性
4.2.2 近海表气温与反照率的回归分析
4.3 讨论和小结
第五章 辐射通量时空变化及与反照率的关系
5.1 辐射通量时空变化
5.1.1 辐射通量的季节变化
5.1.2 向下辐射通量的时空变化
5.1.3 净辐射通量的时空变化
5.1.4 云辐射强迫的时空变化
5.2 辐射通量与反照率的关系
5.2.1 向下辐射通量和反照率的关系
5.2.2 净辐射通量和反照率的关系
5.2.3 云辐射强迫和反照率的关系
5.3 讨论和小结
第六章 海平面气压变化及与反照率的关系
6.1 海平面气压的时空变化
6.1.1 海平面气压的空间分布
6.1.2 AO和AD指数构建及变化分析
6.2 AO和AD对反照率的影响
6.2.1 反照率与AO、AD的相关性
6.2.2 反照率与AO、AD的回归分析
6.3 讨论和小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 问题与展望
参考文献
攻博期间的科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]北极海冰年际变化对东亚中纬度夏季陆面热力异常的指示作用及其可能原因[J]. 吴磊,陈海山,周洋. 气象科学. 2019(04)
[2]基于遥感观测的2010～2017年秋季北极东北航道通航能力时空变化[J]. 陈诗怡,曹云锋,惠凤鸣,程晓. 科学通报. 2019(14)
[3]北极海冰输出研究综述[J]. 毕海波,杨清华,梁钰,王云鹤,张泽华,付敏,黄海军. 海洋科学. 2018(10)
[4]北极地区快速升温的驱动机制研究进展[J]. 曹云锋,梁顺林. 科学通报. 2018(26)
[5]北极海冰及其与气象要素年际关系的年代际变化[J]. 祁莉,徐业佳. 大气科学学报. 2018(03)
[6]1982-2016年北极开阔水域变化[J]. 李海丽,柯长青. 海洋学报. 2017(12)
[7]北极海面风场对海冰区域性和整体性变化的影响[J]. 陈萍,赵进平. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2017(08)
[8]从2011/2012和2015/2016年冬季大气环流异常看北极海冰以及前期夏季北极大气环流异常的作用[J]. 武炳义,杨琨. 气象学报. 2016(05)
[9]北极海冰范围时空变化及其与海温气温间的数值分析[J]. 孔爱婷,刘健,余旭,左菲. 地球信息科学学报. 2016(06)
[10]2013年北极最小海冰范围比2012年增加的原因分析[J]. 崔红艳,乔方利,舒启. 海洋学报. 2015(11)
博士论文
[1]北极快速变化条件下海冰吸收太阳辐射能的光学研究[D]. 李涛.中国海洋大学 2011
[2]北极海冰变化及其气候效应研究[D]. 魏立新.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]北极海冰变化及其对春季下行长、短波辐射通量变化的响应[D]. 徐飞翔.上海海洋大学 2018
[2]1979-2012年北极海冰运动特征及其对气旋活动的响应研究[D]. 左正道.上海海洋大学 2016
[3]北半球海冰变化及其与气候要素的关系[D]. 邓娟.南京大学 2014
[4]1981-2012年楚科奇扇区夏季反照率时空变化研究[D]. 章睿.南京大学 2014
本文编号：3185575
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 海冰区域反照率变化研究进展
1.2.2 海冰变化与表面辐射收支关系研究进展
1.2.3 海冰变化与海平面气压的关系研究进展
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 研究区与数据
2.1 研究区概述
2.1.1 北极概况
2.1.2 研究区设定
2.2 主要数据介绍
2.2.1 CLARA-A2数据
2.2.2 海冰密集度数据
2.2.3 海冰融冰开始日期数据
2.2.4 NCEP/NCAR数据
2.2.5 ERA-Interim数据
第三章 反照率与海冰的时空变化及相互关系
3.1 反照率和海冰数据预处理
3.2 反照率和海冰空间分布
3.2.1 反照率的空间分布
3.2.2 海冰密集度空间分布
3.3 海冰区域反照率变化
3.3.1 反照率的变化趋势
3.3.2 反照率变化的EOF分解
3.4 海冰密集度和外缘面积变化及与反照率关系
3.4.1 海冰密集度变化趋势及与反照率关系
3.4.2 海冰外缘线面积变化趋势及与反照率关系
3.5 融冰开始日期变化及与反照率关系
3.5.1 融冰开始日期空间分布及变化趋势
3.5.2 融冰开始日期和反照率的相关性
3.6 讨论和小结
第四章 近海表空气温度时空变化及与反照率的关系
4.1 近海表空气温度的时空变化
4.1.1 近海表空气温度的空间分布
4.1.2 近海表空气温度的变化趋势
4.2 近海表空气温度和反照率关系
4.2.1 近海表气温与反照率的相关性
4.2.2 近海表气温与反照率的回归分析
4.3 讨论和小结
第五章 辐射通量时空变化及与反照率的关系
5.1 辐射通量时空变化
5.1.1 辐射通量的季节变化
5.1.2 向下辐射通量的时空变化
5.1.3 净辐射通量的时空变化
5.1.4 云辐射强迫的时空变化
5.2 辐射通量与反照率的关系
5.2.1 向下辐射通量和反照率的关系
5.2.2 净辐射通量和反照率的关系
5.2.3 云辐射强迫和反照率的关系
5.3 讨论和小结
第六章 海平面气压变化及与反照率的关系
6.1 海平面气压的时空变化
6.1.1 海平面气压的空间分布
6.1.2 AO和AD指数构建及变化分析
6.2 AO和AD对反照率的影响
6.2.1 反照率与AO、AD的相关性
6.2.2 反照率与AO、AD的回归分析
6.3 讨论和小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 问题与展望
参考文献
攻博期间的科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]北极海冰年际变化对东亚中纬度夏季陆面热力异常的指示作用及其可能原因[J]. 吴磊,陈海山,周洋. 气象科学. 2019(04)
[2]基于遥感观测的2010～2017年秋季北极东北航道通航能力时空变化[J]. 陈诗怡,曹云锋,惠凤鸣,程晓. 科学通报. 2019(14)
[3]北极海冰输出研究综述[J]. 毕海波,杨清华,梁钰,王云鹤,张泽华,付敏,黄海军. 海洋科学. 2018(10)
[4]北极地区快速升温的驱动机制研究进展[J]. 曹云锋,梁顺林. 科学通报. 2018(26)
[5]北极海冰及其与气象要素年际关系的年代际变化[J]. 祁莉,徐业佳. 大气科学学报. 2018(03)
[6]1982-2016年北极开阔水域变化[J]. 李海丽,柯长青. 海洋学报. 2017(12)
[7]北极海面风场对海冰区域性和整体性变化的影响[J]. 陈萍,赵进平. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2017(08)
[8]从2011/2012和2015/2016年冬季大气环流异常看北极海冰以及前期夏季北极大气环流异常的作用[J]. 武炳义,杨琨. 气象学报. 2016(05)
[9]北极海冰范围时空变化及其与海温气温间的数值分析[J]. 孔爱婷,刘健,余旭,左菲. 地球信息科学学报. 2016(06)
[10]2013年北极最小海冰范围比2012年增加的原因分析[J]. 崔红艳,乔方利,舒启. 海洋学报. 2015(11)
博士论文
[1]北极快速变化条件下海冰吸收太阳辐射能的光学研究[D]. 李涛.中国海洋大学 2011
[2]北极海冰变化及其气候效应研究[D]. 魏立新.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]北极海冰变化及其对春季下行长、短波辐射通量变化的响应[D]. 徐飞翔.上海海洋大学 2018
[2]1979-2012年北极海冰运动特征及其对气旋活动的响应研究[D]. 左正道.上海海洋大学 2016
[3]北半球海冰变化及其与气候要素的关系[D]. 邓娟.南京大学 2014
[4]1981-2012年楚科奇扇区夏季反照率时空变化研究[D]. 章睿.南京大学 2014
本文编号：3185575
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