对比CCSM4和GISS-E2-R耦合模式中臭氧强迫的气候影响

发布时间：2023-02-14 17:01

　　臭氧是一种生命周期约几周的温室气体。在1970年之后,由于人类活动造成的臭氧消耗性物质(ODS)的增加以及对流层臭氧前体物的增加,平流层(特别是南极)臭氧开始大幅减少,中纬度对流层臭氧比1970年前增加更明显。过去研究多着重探讨南极平流层臭氧洞对南半球夏季气候的影响,或者对流层臭氧增加的温室气候效应,但较少评估臭氧强迫作为单独辐射强迫因子对全球气候变化的影响。本文利用ERA-40再分析资料,CMIP5中CCSM4和GISSR两个气候模式模拟结果,首先比较了再分析资料和两个模式模拟臭氧在1880-1969年及1970-1999年两个时段的变化,其次检查和对比了两个模式中臭氧及长生命周期温室气体(GHG)强迫,以及两个模式臭氧强迫对于全球温度变化的贡献差异,并探讨其可能的机制。本文主要结论包括:1.CCSM4和GISSR模式对1970年后平流层臭氧减少和对流层臭氧增加模拟有较大差异。1970-1999年,CCSM4模式中的臭氧趋势表现为在平流层减少,在对流层增加,平流层减少最多的是南半球春季,强度超过-500ppbv,范围可以到达对流层中上层以及南纬60度,对流层增加最多的区域在欧亚大陆,...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 全球变化的背景综述
        1.1.1 气候变化的观测事实
        1.1.2 臭氧概述
    1.2 臭氧变化对气候影响的研究现状
        1.2.1 臭氧的变化
        1.2.2 臭氧变化对气候的影响
    1.3 目前存在问题及本文研究内容
    1.4 本文章节安排
第二章 资料与研究方法
    2.1 资料
    2.2 方法
        2.2.1 对流层臭氧积分
        2.2.2 格点平均计算
        2.2.3 高度场极盖平均(ZPCAP)指数的定义
        2.2.4 线性回归
        2.2.5 自然变率估计与检验
        2.2.6 相关系数检验
第三章 不同模式臭氧强迫场的变化
    3.1 引言
    3.2 不同模式中臭氧强迫的长期温度趋势对比
        3.2.1 1880-1999年CCSM4模式中臭氧及混合温室气体强迫的温度的变化趋势对比
        3.2.2 1880-1999年GISSR模式中臭氧及混合温室气体强迫的温度的变化趋势对比
    3.3 再分析资料以及不同模式中臭氧强迫的变化
    3.4 本章小结与讨论
第四章 CCSM4模式中臭氧对气候变化的贡献
    4.1 引言
    4.2 1880-1969年及1970-1999年两个时段CCSM4模式臭氧对温度变化的影响及和GHG气候效应的对比
        4.2.1 1880-1969年及1970-1999年两个时段CCSM4模式臭氧对全球平均温度变化的贡献
        4.2.2 1880-1969年CCSM4模式中臭氧及混合温室气体强迫的温度的变化趋势对比
        4.2.3 1970-1999年CCSM4模式中臭氧及混合温室气体强迫的温度的变化趋势对比
    4.3 臭氧引起温度变化的机制讨论
        4.3.1 CCSM4模式中臭氧强迫的环流变化
        4.3.2 CCSM4模式中臭氧强迫的辐射变化
    4.4 本章小结与讨论
第五章 GISSR模式中臭氧对气候变化的贡献及其与CCSM4模式的对比
    5.1 引言
    5.2 1880-1969及1970-1999两个时段GISSR模式臭氧对温度变化的影响及和CCSM4模式的对比
        5.2.1 1880-1969年及1970-1999年两个时段GISSR模式臭氧对全球平均温度变化的贡献
        5.2.2 1880-1969年GISSR模式臭氧对温度变化的影响及和CCSM4模式的对比
        5.2.3 1970-1999年GISSR模式臭氧对温度变化的影响及和CCSM4模式的对比
    5.3 导致GISSR与CCSM4模式臭氧强迫差异的机制讨论
        5.3.1 GISSR模式中臭氧强迫的环流场变化
        5.3.2 GISSR模式中臭氧强迫的辐射场变化
        5.3.3 GISSR与CCSM4模式中臭氧强迫的差异分析
    5.4 本章小结与讨论
第六章 全文总结与讨论
    6.1 全文总结
    6.2 论文的创新点
    6.3 问题与展望
参考文献
致谢



本文编号：3742662