云南地区上空UTLS区沙尘气溶胶传输过程及来源的数值模拟研究

发布时间：2020-09-10 14:06

　　 本文利用2007-2016年CALIPSO卫星最新版(V4.10)Level 2气溶胶廓线资料对云南地区上空上对流层下平流层(UTLS)气溶胶的垂直分布特征进行探究,并结合南亚夏季风和南亚高压反气旋环流,开展了沙尘气溶胶UTLS区域输送机制的相关分析,之后使用数值模拟对云南地区上空沙尘气溶胶的来源及传输过程进行分析。主要结论如下:(1)云南地区沙尘气溶胶垂直分布主要呈现多层气溶胶层形式,UTLS区气溶胶层明显,从5月开始UTLS区气溶胶层不断升高至7月,8-9月UTLS气溶胶层高度降低。随着南亚夏季风增强,青藏高原以南地区包括云南上空UTLS区内沙尘气溶胶增多,这是由于南亚夏季风增强,对应青藏高原南侧区域的上升运动增强,沙尘气溶胶随深对流活动上升，使高原以南UTLS区内沙尘增多,且水汽随上升活动增多,粒子吸湿增长,增强了沙尘气溶胶的后向散射能力;当南亚高压增强,云南地区上空UTLS区上升气流增强,UTLS区内13-17km沙尘气溶胶向上输送增多,17km之上沙尘气溶胶增多。(2)云南地区上空两次典型沙尘天气中沙尘气溶胶主要来源于中国西部的塔克拉玛干沙漠和戈壁沙漠以及南亚的塔尔沙漠。来自15km高度的沙尘粒子主要来源于地表,通过垂直活动在青藏高原及其东南侧上升,并随南亚高压反气旋环流输送到云南上空。(3)对流发生区沙尘粒子高浓度通道,主要是对流活动引起的。在上对流层区(UT),沙尘气溶胶分布与深对流位置较为一致,沙尘气溶胶从源地向青藏高原北坡及南坡抬升至高原地区并向东输送,高原地区上升运动较强烈,至青藏高原东南侧,沙尘气溶胶持续上升。随着高度的增加,在下对流层区(LS),沙尘气溶胶主要分布在南亚反气旋内部,说明沙尘气溶胶随着深对流活动从边界层空气直接带到对流流出高度,之后随着大尺度缓慢垂直向上,沙尘气溶胶分布受南亚高压反气旋控制,随反气旋环流形式传输到云南上空。
【学位单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P425.55;X513
【部分图文】：

定义的区域（０°－２０°邋Ｎ，４０°－１１０°邋Ｅ）。ＷＹＩ指数应用较为广泛，是对大尺度亚洲逡逑夏季风强度合适的度量和表征［９（）］。将２００７－２０１６年６－８月夏季风指数进行标准化逡逑距平，差距大于１．０和小于－１．０的月份视为夏季风偏强月和偏弱月，如图３．２，可逡逑以看出夏季风偏强月主要集中在７月，偏弱月集中在６月、８月，与云南ＵＴＬＳ逡逑区气溶胶层的变化一致。逡逑１６逡逑

３．２．２南亚夏季风强弱对气溶胶分布的影响逡逑本文将ＷＹＩ指数作为衡量南亚夏季风强度标准，为进一步分析ＵＴＬＳ区沙胶与南亚夏季风之间的关系，选取２００７－２０１６年６－８月ＣＡＬＩＰＳＯ卫星１３－１８ｋ胶平均后向散射系数与ＷＹＩ指数做合成分析，图３．３中给出了南亚夏季风ＵＴＬＳ区气溶胶后向散射系数差值的合成分布，可以看出青藏高原以南地邋Ｎ－３５°Ｎ）大多呈正值。在南亚夏季风强弱期差值场中，云南地区东南部值最高值Ｏ．ＣＫＢＯｋｍｉｒ１。可以看出，当南亚夏季风增强时，高原以南区域南地区上空的ＵＴＬＳ区气溶胶显著增加，南亚夏季风的增强的同时，随着流的增强，水汽输送也会增加［８８］，更多的水汽可以激活气粒转化，气溶胶湿增长ｔ９１］，散射能力增强。逡逑

２（Ｋ）８０６逦２０Ｉ（Ｘ）６逦２０１２０６逦２０１４０６逦２０１６０６逡逑Ｙｅａｒ逡逑图３．２邋２００７－２０１６年６－８月ＷＹＩ指数标准化距平序列逡逑３．２．２南亚夏季风强弱对气溶胶分布的影响逡逑本文将ＷＹＩ指数作为衡量南亚夏季风强度标准，为进一步分析ＵＴＬＳ区沙尘逡逑气溶胶与南亚夏季风之间的关系，选取２００７－２０１６年６－８月ＣＡＬＩＰＳＯ卫星１３－１８ｋｍ逡逑气溶胶平均后向散射系数与ＷＹＩ指数做合成分析，图３．３中给出了南亚夏季风强逡逑弱期ＵＴＬＳ区气溶胶后向散射系数差值的合成分布，可以看出青藏高原以南地区逡逑（１０°邋Ｎ－３５°Ｎ）大多呈正值。在南亚夏季风强弱期差值场中，云南地区东南部达逡逑到差值最高值Ｏ．ＣＫＢＯｋｍｉｒ１。可以看出，当南亚夏季风增强时，高原以南区域包逡逑括云南地区上空的ＵＴＬＳ区气溶胶显著增加，南亚夏季风的增强的同时，随着上逡逑升气流的增强

【参考文献】

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本文编号：2815915