夏季风活动对大气边界层结构的影响及非季风区超厚大气边界层发展的能量机制分析

发布时间：2021-04-26 05:02

　　大气边界层是大气中最靠近地表的对流层底部的大气层区域,地表与大气之间几乎所有的热量、动量、水汽、气溶胶、微量气体和大气污染物的交换都是通过陆面过程和大气边界层过程来实现,因此无论是气候变化还是大气环流的调整都与大气边界层过程的贡献密不可分。在大气边界层特征物理参数中,大气边界层厚度是其最为重要的参数之一,它不仅决定着一个地区的大气环境容量,而且还强烈影响着云和对流发展及演变过程,同时也是空气质量监测和天气预报中最为重要的物理参数之一,是数值天气预报模式初始化十分关键的因素。季风系统既是全球大气环流系统的重要角色,也是全球大气能量和水汽输送的主要机制。按照受夏季风的影响程度,可将中国气候区域划分为季风影响区、非季风影响区以及季风影响过渡区。由于各区域受夏季风降水影响程度的不同,导致其陆面特性空间差异明显,大气边界层厚度从西北向东南急剧降低。本文利用分布于季风影响区、季风影响过渡区及非季风影响区的探空站高空观测数据、NASA的MERRA2再分析资料,实现从非季风影响区向季风影响区过渡过程中的大气边界层结构特征的空间变化对比分析,并对大气边界层厚度对夏季风活动的响应进行探讨,同时对非季风影响... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 重要性和科学意义
    1.2 研究进展
    1.3 主要科学问题
    1.4 论文构思及章节安排
第二章 研究区域、数据和方法介绍
    2.1 研究区域
    2.2 数据介绍
        2.2.1 观测数据
        2.2.2 试验数据
        2.2.3 GPS掩星资料
        2.2.4 再分析资料
    2.3 研究方法
        2.3.1 大气边界层厚度的确定方法
        2.3.2 季风推进线的确认方法
        2.3.3 地表感热加热为对流边界层发展提供的能量计算
        2.3.4 残余层夹卷能量的计算
        2.3.5 近地面净辐射的计算
        2.3.6 小波交叉分析
第三章 夏季风活动对大气边界层空间分布的影响
    3.1 季风影响下的大气边界层结构特征
        3.1.1 位温垂直分布特征
        3.1.2 季风影响下的大气边界层结构及厚度特征对比
    3.2 季风影响下的大气边界层结构对风、湿分布特征
        3.2.1 季风影响下的风速分布特征
        3.2.2 季风影响下的比湿分布特征
    3.3 本章小结
第四章 大气边界层厚度对夏季风活动的响应
    4.1 季风发展的不同阶段大气边界层厚度日变化特征分析
    4.2 大气边界层厚度对夏季风活动的响应
        4.2.1 大气边界层厚度对夏季风推进和撤退的响应
        4.2.2 大气边界层厚度月际变化与夏季风活动的关系
    4.3 季风影响下陆面因素的分布特征
        4.3.1 地-气温差分布特征对比
        4.3.2 净辐射分布特征对比
        4.3.3 感热通量分布特征对比
    4.4 本章小结
第五章 不同气候区域大气边界层发展机制分析
    5.1 非季风区的超厚对流边界层的形成机制分析
        5.1.1 超厚对流边界层出现的普遍性分析
        5.1.2 地表感热加热作用对对流边界层发展的贡献
        5.1.3 晴空期超厚对流边界层形成的过程分析
        5.1.4 残余层能量的夹卷效应对超厚对流边界层发展的贡献
    5.2 陆面物理量的季风响应特征与大气边界层变化的关系
        5.2.1 季风活动下陆面因素日变化特征的空间分布
        5.2.2 季风活动下陆面因素与大气边界层厚度的相关分布特征
        5.2.3 季风活动下陆面因素与大气边界层厚度的小波交叉分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要结论
    6.2 主要创新点
    6.3 不足与存在的问题
    6.4 研究展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3160782