青藏高原沙尘起沙量分布及变化特征的模拟分析
发布时间：2020-08-22 17:28
【摘要】：青藏高原处于中纬度关键的地理位置同时由于其巨大的高度效应,如果它是一个重要的沙尘源区,因其具有高效的远程传输能力,从而有可能对全球气候产生重大影响,并弥补全球模拟的沙尘通量远低于观测值的缺陷。本文根据青藏高原沙漠化现状,改进了 WRF/Chem模式中青藏高原下垫面地表类型(landuse)及对应高原区域限制起沙的风蚀度指数(erod),在原有Shao起沙方案的基础上将沙尘粒子尺度扩大到100 μm并对1961—2015年逐日青藏高原的沙尘起沙量进行模拟,得到如下结论:1)改进的模式能够反演青藏高原沙尘的时空特征,模拟结果同观测基本一致;2)青藏高原的起沙源区主要集中在青藏高原西北部、藏北高原南部、藏南地区的雅鲁藏布江及其支流河谷和柴达木盆地。春、秋、冬季排放的沙尘气溶胶大致有以藏北高原为中心向东南方向分布的规律,柴达木盆地在春夏秋三个季节均为青藏高原上起沙最强的区域。起沙位置随年代际的变化不明显,不同年代间的差异主要集中在藏北高原南部;3)粒径在100μm以下的沙尘起沙量月际变化呈现单峰型,其中2月最大,8月最低,季节变化有冬春高、夏秋低的排放特点。与中国北方干旱地区不同,后者的峰值在4—5月,低值出现在1月;4)1961 — 2015年青藏高原平均年起沙量可达220 Tg,它占包括青藏高原在内的东亚地区年起沙量(1260 Tg)的17%左右;青藏高原对东亚月起沙量的平均贡献率为22%,其中冬季的贡献率能达到30%以上,1 —2月甚至可以超过50%,表明青藏高原是重要的沙尘起沙源地;5)小于20 μm的沙尘粒子可进行远程传输,它与粒径100 μm以下的沙尘起沙量的月变化趋势不同。夏季排放的小粒子比例多于冬季,如20 μm以下的粒子在2月仅占起沙量的2%, 8月则达到了 14%。在西风急流影响下,东亚各层的沙尘气溶胶呈带状分布向东扩散直达日本、朝鲜半岛、韩国。在800hPa、700hPa高度主要为中国北方干旱地区沙尘向东输送,但在500hPa高度青藏高原沙尘的输送作用更为显著;6)青藏高原不但是一个重要的沙尘源地,而且因其巨大的高度效应,是东亚上空沙尘气溶胶的重要来源,它有可能对全球气候产生重大影响。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P425.55
【图文】：
位于喜马拉雅山脉和网底斯山脉之间的雅鲁藏布江及其支流河谷的两侧分布着逡逑大量的黄土［５２，７４】，谷地土质肥沃，风沙活动区域面积可达到２０００邋ｋｍ２。所以本逡逑文中将雅鲁藏布江及其支流河谷区域的地表类型也修改为沙漠，如图２．１所示。逡逑ａ逦ｂ逡逑堒：＿逡逑ａ0？￡＇逦？００＊￡邋ＨＯ＾Ｅ邋１２０＊Ｅ逦Ｊ３０＊Ｃ逦？0？￡逦９（＾Ｅ逦１00＊ｆｉ邋１１０＊Ｈ逦？２0？Ｅ逦１３０＾逡逑＾邋！邋ｍｎｗｉ邋：邋ｖｍ＾ｍｍ逡逑Ｏ邋１邋Ｚ邋３逦＊？邋Ｓ邋６逦７逦８逦９逦１０邋１１邋１２邋＜３邋１４邋１５邋１？邋ＩＴ邋１８邋１９逡逑图２．１模式原有地表类型（ａ）及修改后地表类型（ｂ）逡逑为限制沙源的区域范围，利用Ｓｈａｏ方案中的风蚀度指数Ｓ［７５］来指示潜在的逡逑沙源分布。利用多年统计的沙尘浓度、叶面积指数以及地形要素得到风蚀度指逡逑数Ｓ。风蚀度指数等于０为非源区，大于０为源区。Ｓ是判断因子，而非定量因逡逑子，即只要大于０便可起沙，与具体数值无关。所以将青藏高原上修改过地表逡逑类型的区域的风蚀度指数进行修改，使之大于０，即认为所修改区域为沙尘源逡逑地，如图２．２所示。逡逑１１逡逑
逡逑平均海拔４０００邋ｍ以上的青藏高原（图２．３所圈的区域）。下文中不包括青藏高原逡逑的东亚沙源区域即指中国北方沙尘源区。逡逑；逦｛逦Ｉ逦？逦ｉ逦１逦；逡逑５０＾邋？逦＇邋二逦、一邋－——７逡逑＾，ｎ逦．ｙ＾；＇逡逑咖邋＞逦ｎ邋％逦－逡逑＿＿．逦：逦■—Ｔ邋１逦Ｉ逦：邋邋邋Ｉ逡逑８0°ｅ逦９＜ｒｅ邋ｉｏｏ＊ｅ邋ｎｏ°ｅ邋ｉａ＜ｒ?邋１３？°Ｅ逡逑４００逦１２００逦２０００逦２？Ｃ０逦３６００逦４４００逦５０００邋ＩＨ逡逑图２．３模拟区域（东亚）逡逑模拟时间为１９６１年１月１Q啠埃妒敝粒玻埃保的辏保苍拢常卞澹疲慑澹保甘惫玻担的辏ｅ义夏饪占溆校玻玻埃兀保福哺龈竦悖直媛饰常板澹耄恚兀常板澹耄恚奔洳匠の叮板澹螅跏煎义铣〗瞎鄄庾柿咸崆埃跺澹枳魑Ｊ降淖允视κ奔洌浚跺澹枋涑觯贝文Ｊ浇峁瑰义现狈植悖常巢恪Ｏ旅娼诘谌孪晗阜治銮嗖馗咴鹕沉康姆植记榭觥ｅ义希保冲义
本文编号：2800949
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P425.55
【图文】：
位于喜马拉雅山脉和网底斯山脉之间的雅鲁藏布江及其支流河谷的两侧分布着逡逑大量的黄土［５２，７４】，谷地土质肥沃，风沙活动区域面积可达到２０００邋ｋｍ２。所以本逡逑文中将雅鲁藏布江及其支流河谷区域的地表类型也修改为沙漠，如图２．１所示。逡逑ａ逦ｂ逡逑堒：＿逡逑ａ0？￡＇逦？００＊￡邋ＨＯ＾Ｅ邋１２０＊Ｅ逦Ｊ３０＊Ｃ逦？0？￡逦９（＾Ｅ逦１00＊ｆｉ邋１１０＊Ｈ逦？２0？Ｅ逦１３０＾逡逑＾邋！邋ｍｎｗｉ邋：邋ｖｍ＾ｍｍ逡逑Ｏ邋１邋Ｚ邋３逦＊？邋Ｓ邋６逦７逦８逦９逦１０邋１１邋１２邋＜３邋１４邋１５邋１？邋ＩＴ邋１８邋１９逡逑图２．１模式原有地表类型（ａ）及修改后地表类型（ｂ）逡逑为限制沙源的区域范围，利用Ｓｈａｏ方案中的风蚀度指数Ｓ［７５］来指示潜在的逡逑沙源分布。利用多年统计的沙尘浓度、叶面积指数以及地形要素得到风蚀度指逡逑数Ｓ。风蚀度指数等于０为非源区，大于０为源区。Ｓ是判断因子，而非定量因逡逑子，即只要大于０便可起沙，与具体数值无关。所以将青藏高原上修改过地表逡逑类型的区域的风蚀度指数进行修改，使之大于０，即认为所修改区域为沙尘源逡逑地，如图２．２所示。逡逑１１逡逑
逡逑平均海拔４０００邋ｍ以上的青藏高原（图２．３所圈的区域）。下文中不包括青藏高原逡逑的东亚沙源区域即指中国北方沙尘源区。逡逑；逦｛逦Ｉ逦？逦ｉ逦１逦；逡逑５０＾邋？逦＇邋二逦、一邋－——７逡逑＾，ｎ逦．ｙ＾；＇逡逑咖邋＞逦ｎ邋％逦－逡逑＿＿．逦：逦■—Ｔ邋１逦Ｉ逦：邋邋邋Ｉ逡逑８0°ｅ逦９＜ｒｅ邋ｉｏｏ＊ｅ邋ｎｏ°ｅ邋ｉａ＜ｒ?邋１３？°Ｅ逡逑４００逦１２００逦２０００逦２？Ｃ０逦３６００逦４４００逦５０００邋ＩＨ逡逑图２．３模拟区域（东亚）逡逑模拟时间为１９６１年１月１Q啠埃妒敝粒玻埃保的辏保苍拢常卞澹疲慑澹保甘惫玻担的辏ｅ义夏饪占溆校玻玻埃兀保福哺龈竦悖直媛饰常板澹耄恚兀常板澹耄恚奔洳匠の叮板澹螅跏煎义铣〗瞎鄄庾柿咸崆埃跺澹枳魑Ｊ降淖允视κ奔洌浚跺澹枋涑觯贝文Ｊ浇峁瑰义现狈植悖常巢恪Ｏ旅娼诘谌孪晗阜治銮嗖馗咴鹕沉康姆植记榭觥ｅ义希保冲义
本文编号：2800949
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/2800949.html
