两种模式模拟中国区域气溶胶光学特性与降水的差异与评估

发布时间：2020-11-21 04:04

　　 本文基于 NIAM_SPRINTARS 模式和 BCC_AGCM2.0.1_CUACE/Aero 模式对 2006 年中国区域的气溶胶光学厚度、地面浓度、沉降以及降水进行了模拟研究。模拟结果通过卫星反演和地面观测进行评估。具体结论如下:(1)NICAM_SPRINTARS 模式和 BCC_AGCM2.0.1_CUACE/Aero 模式模拟的总的气溶胶光学厚度和各种类型(沙尘、硫酸盐、有机碳、黑碳和海盐)气溶胶的光学厚度的空间分布基本相似。两个模式模拟总的气溶胶光学厚度在春季和夏季较大,秋季和冬季较小,沙尘气溶胶光学厚度在春季对总的气溶胶光学厚度的贡献较大;硫酸盐气溶胶光学厚度在夏季对总的气溶胶光学厚度的贡献较大。在春季,两个模式低估了新疆塔克拉玛干地区的气溶胶光学厚度,NICAM_SPRINTARS模式高估了中国北部自然源沙漠戈壁地区的气溶胶光学厚度。NICAM_SPRINTARS模式对夏季和秋季中国东部和南部的模拟存在不同程度的低估,BCC_AGCM2.0.1__CUACE/Aero模式明显低估了中国的整个南方地区。(2)NICAM_SPRINTARS 模式和 BCC_AGCM2.0.1__CUACE/Aero模式模拟的各种类型(沙尘、硫酸盐、有机碳和黑碳)的气溶胶地面浓度的空间分布很相似。两个模式模拟的沙尘气溶胶地面浓度与观测值最为接近,在夏季模拟沙尘气溶胶地面浓度较大区域的站点,两个模式均出现了较为明显的高估;两个模式低估了硫酸盐气溶胶地面浓度,夏季和秋季低估较少,冬季和春季低估较多,与观测结果的相关性较好;两个模式模拟夏季有机碳和黑碳地面浓度与观测结果较为接近,在其他季节大多都有不同程度的低估,相关性较差。(3)NICAM_SPRINTARS 模式和 BCC_AGCM2.0.1_CUACE/Aero 模式模拟的干、湿沉降量最大的是沙尘气溶胶,其次是硫酸盐气溶胶,其他类型气溶胶的干、湿沉降模拟的较小。其中,春季,沙尘气溶胶干、湿沉降在中国北部的贡献较大;夏季,硫酸盐气溶胶干、湿沉降在中国南部的贡献较大。(4)NICAM_SPRINTARS模式模拟出从南向北降水逐渐减小的经向分布趋势;而BCC_AGCM2.0.1__CUACE/Aero模式不能很好的模拟出空间降水的基本形式。NICAM_SPRINTARS模式和BCC__AGCM2.0.1__CUACE/Aero模式都很好的模拟出了夏季降水多,冬季降水少的变化趋势。NICAM_SPRINTARS模式在夏季中国南部严重高估了降水;BCC_AGCM2.0.1_CUACE/Aero模式在春季和夏季的中国南部严重低估了降水。两个模式在的中国西南地区高估了降水,在夏季和秋季表现得尤为明显。降水可以通过影响湿沉降过程从而影响模式模拟的气溶胶光学厚度。同时,气溶胶光学厚度对降水有一个不可忽视的负反馈作用。
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P426.6;X513
【部分图文】：

各站点的观测数据的散点图??（图右下角为方差（标准化方差）、偏差（标准化偏差）、相关系数、模式模拟各站点结果的标准差与中国地??区太阳分光观测网（ＣＳＨＮＥＴ）和ＡＥＲＯＮＥＴ各站点观测数据的标准差比值。图中数字代表图３．２中各站点??的结果，黑线为１：１线。｝??３．２气溶胶光学厚度的时间分布特征??图３．?４给出了?２００６年两个模式模拟中国地区总的气溶胶光学厚度以及各种类型气溶胶??光学厚度的时间变化。从图中可以看出，两种模式模拟的总的气溶胶光学厚度都在春季达??到最大，ＮＩＣＡＭ＿ＳＰＲＩＮＴＡＲＳ模式模拟的结果更大。而在夏季和秋季ＮＩＣＡＭ＿ＳＰＲＩＮＴＡＲＳ模式??模拟的总的气溶胶光学厚度远大于ＢＣＣ＿ＡＧＣＭ２．?０．?ｌＪＵＡＣＥ／Ａｅｒａ模式模拟的结果。两种模式??模拟的沙尘气溶胶光学厚度在春季达到最大，在二月和三月ＢＣＣ＿ＡＧＣＭ２．０．?ｌ＿ＣＵＡＣＥ／Ａｅｒｏ模??式模拟的结果比ＮＩＣＡＮＬＳＰＲＩＮＴＡＲＳ模式模拟的结果大，而在四月和五月ＮＩＣＡＭ＿ＳＰＲＩＮＴＡＲＳ??模式模拟的结果则更大。ＮＩＣＡＭ＿ＳＰＲＩＮＴＡＲＳ模式模拟的硫酸气溶胶光学厚度在夏季达到最??大，而ＢＣＣ＿ＡＧＣＭ２．０．?ｌ＿ＣＵＡＣＥ／Ａｅｒｏ模式模拟的硫酸盐气溶胶光学厚度在春季达到最大，在??夏季出现了减小趋势。两个模式模拟的有机碳气溶胶光学厚度在春季和夏季较大

Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ??图３．３模式模拟２００６年各站点的年平均气溶胶光学厚度与中国地区太阳分光观测网（ＣＳＨＮＥＴ）和ＡＥＲＯＮＥＴ??各站点的观测数据的散点图??（图右下角为方差（标准化方差）、偏差（标准化偏差）、相关系数、模式模拟各站点结果的标准差与中国地??区太阳分光观测网（ＣＳＨＮＥＴ）和ＡＥＲＯＮＥＴ各站点观测数据的标准差比值。图中数字代表图３．２中各站点??的结果，黑线为１：１线。｝??３．２气溶胶光学厚度的时间分布特征??图３．?４给出了?２００６年两个模式模拟中国地区总的气溶胶光学厚度以及各种类型气溶胶??光学厚度的时间变化。从图中可以看出，两种模式模拟的总的气溶胶光学厚度都在春季达??到最大，ＮＩＣＡＭ＿ＳＰＲＩＮＴＡＲＳ模式模拟的结果更大。而在夏季和秋季ＮＩＣＡＭ＿ＳＰＲＩＮＴＡＲＳ模式??模拟的总的气溶胶光学厚度远大于ＢＣＣ＿ＡＧＣＭ２．?０．?ｌＪＵＡＣＥ／Ａｅｒａ模式模拟的结果。两种模式??模拟的沙尘气溶胶光学厚度在春季达到最大，在二月和三月ＢＣＣ＿ＡＧＣＭ２．０．?ｌ＿ＣＵＡＣＥ／Ａｅｒｏ模??式模拟的结果比ＮＩＣＡＮＬＳＰＲＩＮＴＡＲＳ模式模拟的结果大，而在四月和五月ＮＩＣＡＭ＿ＳＰＲＩＮＴＡＲＳ??模式模拟的结果则更大。ＮＩＣＡＭ＿ＳＰＲＩＮＴＡＲＳ模式模拟的硫酸气溶胶光学厚度在夏季达到最??大，而ＢＣＣ＿ＡＧＣＭ２．０．?ｌ＿ＣＵＡＣＥ／Ａｅｒｏ模式模拟的硫酸盐气溶胶光学厚度在春季达到最大，在??夏季出现了减小趋势。两个模式模拟的有机碳气溶胶光学厚度在春季和夏季较大

图４．３两个模式模拟２００６年对应站点的沙尘气溶胶地面浓度和中国气象局大气观测网（ＣＡＷＮＥＴ）各站点??的观测数据的时间分布图??
【参考文献】

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本文编号：2892497