中国典型地区气溶胶光学特性及其气候效应
发布时间：2020-12-10 17:52
气溶胶在大气中的含量相对较少,但它在全球及区域气候的变化中起着非常重要的作用,这种作用称之为气溶胶的气候效应。一般来说,气溶胶在大气中具有冷却效应,会使得气候变冷,因此研究气溶胶的气候效应对分析全球变暖背景下的“暖洞”现象（负温度趋势）的形成原因有着重要意义。人工增雨（雪）是缓解水资源短缺难题的一项有效途径,其奥妙就在于增加云中的凝结核,而气溶胶不仅可通过吸收和散射太阳辐射而直接影响气候,也可通过作为云凝结核或冰核而改变云的微物理和光学特性以及降水效率,从而间接地影响气候,因此研究气溶胶的间接辐射强迫过程也对制定人工降雨方案具有重要科学指导意义。同时,考虑到气溶胶粒子的气候效应在很大程度上依赖于气溶胶时空分布状况的了解和光学特性的准确分析和计算,因此有必要对气溶胶的光学特性进行充分的了解。此外,利用气溶胶资料可以反演行星边界层高度,且目前缺乏对区域甚至全球边界层高度的探测,利用CALIPSO气溶胶遥感资料结合最新的方法可以反演高质量的连续的长期全球边界层高度。本论文基于长期的多源卫星遥感资料（CALIPSO、ISCCP、CERES、MODIS和TRMM）,NIES激光雷达资料,CMIP...
【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】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 本文的研究目的与意义
1.2 国内外相关研究的现状与进展
1.2.1 气溶胶光学特性的研究现状与进展
1.2.2 气溶胶气候效应的研究现状与进展
1.2.3 气溶胶资料反演PBL高度的研究现状与进展
1.3 本文的研究内容
第二章 中国典型区域气溶胶时空分布及其光学特性
2.1 资料与方法
2.1.1 CALIOP数据及其处理
2.1.2 能见度数据及其处理
2.1.3 AERONET数据及其处理
2.2 中国气溶胶的时空分布特征
2.3 华北地区气溶胶的时空分布特征
2.4 华北地区各类型气溶胶的垂直分布特征
2.5 华北地区不同污染条件下的气溶胶特征
2.5.1 不同污染条件下气溶胶的时空分布特征
2.5.2 CALIOP气溶胶光学属性的验证
2.5.3 不同污染条件下各类型气溶胶的季节频数
2.6 本章小结
第三章 青藏高原云和降水分布特征及其对地气系统的影响
3.1 资料与方法
3.1.1 资料
3.1.2 方法
3.2 云和降水时空分布特征
3.2.1 云时空分布特征
3.2.2 降水时空分布特征
3.3 降水与地气系统的关系
3.3.1 降水量与环流指数的关系
3.3.2 可降水量与云参数的关系
3.3.3 降水量与可降水量的关系
3.4 云对地气系统的影响
3.4.1 云对气候和水循环过程的影响
3.4.2 云对地气系统的辐射强迫作用
3.5 本章小结
第四章 中国夏季气溶胶时空分布及其对云和降水的影响
4.1 资料与方法
4.1.1 研究区域
4.1.2 数据来源与处理
4.2 气溶胶-云-降水的分布特征及年际变化
4.2.1 气溶胶光学厚度时空分布
4.2.2 云微物理参数时空分布
4.2.3 降水时空分布
4.3 气溶胶对云和降水的影响
4.3.1 气溶胶与云光学厚度
4.3.2 气溶胶与云水路径
4.3.3 气溶胶与云滴有效粒子半径
4.3.4 气溶胶与降水
4.4 本章小结
第五章 气溶胶对中国“暖洞”现象的影响
5.1 资料与方法
5.1.1 资料
5.1.2 方法
5.2 利用CMIP5模式分析气溶胶与“暖洞”的关系
5.3 利用卫星观测资料分析气溶胶与“暖洞”的关系
5.3.1 气溶胶直接辐射强迫与“暖洞”的关系
5.3.2 气溶胶间接辐射强迫与“暖洞”的关系
5.4 利用CMIP5模式分析“暖洞”与气候指数的关系
5.5 本章小结
第六章 基于CALIPSO气溶胶资料反演全球边界层高度
6.1 资料与方法
6.1.1 利用CALIPSO气溶胶资料反演PBL高度
6.1.2 利用NIES气溶胶资料反演PBL高度
6.1.3 ECMWF的PBL高度
6.2 CALIPSO反演的PBL高度的验证
6.3 全球PBL高度时空分布特征
6.3.1 全球PBL高度空间分布特征
6.3.2 全球PBL高度时间变化特征
6.4 全球PBL高度统计特征
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 主要结果和结论
7.2 本文的特色与创新
7.3 存在的问题与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国东部季风区夏季四类雨型的水汽输送特征及差异[J]. 杨柳,赵俊虎,封国林. 大气科学. 2018(01)
[2]北极海冰与夏季欧亚遥相关型年际变化的联系及对我国夏季降水的影响[J]. 张若楠,孙丞虎,李维京. 地球物理学报. 2018 (01)
[3]不同太平洋年代际振荡和ENSO位相下大气水分收支变化对北半球冬季太平洋蒸发量的影响[J]. 韩子轩,苏涛,支蓉,封国林. 大气科学. 2017(06)
[4]秋季秸秆焚烧对京津冀地区霾污染过程的影响分析[J]. 程良晓,范萌,陈良富,江涛,苏林. 中国环境科学. 2017(08)
[5]青藏高原云的气候特征及其对地气系统的影响[J]. 高星星,陈艳,张武,鲁澎学. 兰州大学学报(自然科学版). 2017(04)
[6]气溶胶直接气候效应对天津气象和空气质量的影响[J]. 蔡子颖,姚青,韩素芹,刘敬乐. 中国环境科学. 2017(03)
[7]西北地区气溶胶光学特性及辐射影响[J]. 衣娜娜,张镭,刘卫平,田鹏飞,董祝雷. 大气科学. 2017(02)
[8]利用MODIS和MISR资料对APEC会议期间气溶胶时空分布特征的分析[J]. 张艳婷,陈斌,张廷瀚,张芝娟,张国龙,管晓丹,张北斗. 大气与环境光学学报. 2017(02)
[9]强沙尘暴的数值模拟及PM10浓度的时空变化分析[J]. 周旭,张镭,郭琪,衣娜娜,田鹏飞,陈丽晶. 中国环境科学. 2017(01)
[10]北京春季一次沙尘气溶胶污染过程观测[J]. 杨欣,陈义珍,刘厚凤,孔珊珊,赵妤希,唐伟,柴发合. 中国环境科学. 2017(01)
博士论文
[1]基于星载激光雷达的人为沙尘气溶胶探测研究[D]. 刘晶晶.兰州大学 2015
[2]中国区域气溶胶的光学厚度特征和气候效应研究[D]. 胡婷.南京信息工程大学 2008
[3]东亚地区大气气溶胶的微观特性及表面化学反应对其影响[D]. 于兴娜.复旦大学 2008
硕士论文
[1]全球模式基于动力学背景分型的气溶胶间接效应特征分析[D]. 张仕鹏.南京大学 2017
[2]东亚冬季风对气溶胶传输分布的影响研究[D]. 刘芷君.南京大学 2016
[3]青藏高原那曲地区夏季云和降水特征分析[D]. 常祎.中国气象科学研究院 2016
[4]南京北郊多功能激光雷达边界层气溶胶观测[D]. 祝存兄.南京信息工程大学 2015
[5]气溶胶的激光雷达探测和特性分析[D]. 杨晓武.南京信息工程大学 2009
本文编号：2909122
【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】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 本文的研究目的与意义
1.2 国内外相关研究的现状与进展
1.2.1 气溶胶光学特性的研究现状与进展
1.2.2 气溶胶气候效应的研究现状与进展
1.2.3 气溶胶资料反演PBL高度的研究现状与进展
1.3 本文的研究内容
第二章 中国典型区域气溶胶时空分布及其光学特性
2.1 资料与方法
2.1.1 CALIOP数据及其处理
2.1.2 能见度数据及其处理
2.1.3 AERONET数据及其处理
2.2 中国气溶胶的时空分布特征
2.3 华北地区气溶胶的时空分布特征
2.4 华北地区各类型气溶胶的垂直分布特征
2.5 华北地区不同污染条件下的气溶胶特征
2.5.1 不同污染条件下气溶胶的时空分布特征
2.5.2 CALIOP气溶胶光学属性的验证
2.5.3 不同污染条件下各类型气溶胶的季节频数
2.6 本章小结
第三章 青藏高原云和降水分布特征及其对地气系统的影响
3.1 资料与方法
3.1.1 资料
3.1.2 方法
3.2 云和降水时空分布特征
3.2.1 云时空分布特征
3.2.2 降水时空分布特征
3.3 降水与地气系统的关系
3.3.1 降水量与环流指数的关系
3.3.2 可降水量与云参数的关系
3.3.3 降水量与可降水量的关系
3.4 云对地气系统的影响
3.4.1 云对气候和水循环过程的影响
3.4.2 云对地气系统的辐射强迫作用
3.5 本章小结
第四章 中国夏季气溶胶时空分布及其对云和降水的影响
4.1 资料与方法
4.1.1 研究区域
4.1.2 数据来源与处理
4.2 气溶胶-云-降水的分布特征及年际变化
4.2.1 气溶胶光学厚度时空分布
4.2.2 云微物理参数时空分布
4.2.3 降水时空分布
4.3 气溶胶对云和降水的影响
4.3.1 气溶胶与云光学厚度
4.3.2 气溶胶与云水路径
4.3.3 气溶胶与云滴有效粒子半径
4.3.4 气溶胶与降水
4.4 本章小结
第五章 气溶胶对中国“暖洞”现象的影响
5.1 资料与方法
5.1.1 资料
5.1.2 方法
5.2 利用CMIP5模式分析气溶胶与“暖洞”的关系
5.3 利用卫星观测资料分析气溶胶与“暖洞”的关系
5.3.1 气溶胶直接辐射强迫与“暖洞”的关系
5.3.2 气溶胶间接辐射强迫与“暖洞”的关系
5.4 利用CMIP5模式分析“暖洞”与气候指数的关系
5.5 本章小结
第六章 基于CALIPSO气溶胶资料反演全球边界层高度
6.1 资料与方法
6.1.1 利用CALIPSO气溶胶资料反演PBL高度
6.1.2 利用NIES气溶胶资料反演PBL高度
6.1.3 ECMWF的PBL高度
6.2 CALIPSO反演的PBL高度的验证
6.3 全球PBL高度时空分布特征
6.3.1 全球PBL高度空间分布特征
6.3.2 全球PBL高度时间变化特征
6.4 全球PBL高度统计特征
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 主要结果和结论
7.2 本文的特色与创新
7.3 存在的问题与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国东部季风区夏季四类雨型的水汽输送特征及差异[J]. 杨柳,赵俊虎,封国林. 大气科学. 2018(01)
[2]北极海冰与夏季欧亚遥相关型年际变化的联系及对我国夏季降水的影响[J]. 张若楠,孙丞虎,李维京. 地球物理学报. 2018 (01)
[3]不同太平洋年代际振荡和ENSO位相下大气水分收支变化对北半球冬季太平洋蒸发量的影响[J]. 韩子轩,苏涛,支蓉,封国林. 大气科学. 2017(06)
[4]秋季秸秆焚烧对京津冀地区霾污染过程的影响分析[J]. 程良晓,范萌,陈良富,江涛,苏林. 中国环境科学. 2017(08)
[5]青藏高原云的气候特征及其对地气系统的影响[J]. 高星星,陈艳,张武,鲁澎学. 兰州大学学报(自然科学版). 2017(04)
[6]气溶胶直接气候效应对天津气象和空气质量的影响[J]. 蔡子颖,姚青,韩素芹,刘敬乐. 中国环境科学. 2017(03)
[7]西北地区气溶胶光学特性及辐射影响[J]. 衣娜娜,张镭,刘卫平,田鹏飞,董祝雷. 大气科学. 2017(02)
[8]利用MODIS和MISR资料对APEC会议期间气溶胶时空分布特征的分析[J]. 张艳婷,陈斌,张廷瀚,张芝娟,张国龙,管晓丹,张北斗. 大气与环境光学学报. 2017(02)
[9]强沙尘暴的数值模拟及PM10浓度的时空变化分析[J]. 周旭,张镭,郭琪,衣娜娜,田鹏飞,陈丽晶. 中国环境科学. 2017(01)
[10]北京春季一次沙尘气溶胶污染过程观测[J]. 杨欣,陈义珍,刘厚凤,孔珊珊,赵妤希,唐伟,柴发合. 中国环境科学. 2017(01)
博士论文
[1]基于星载激光雷达的人为沙尘气溶胶探测研究[D]. 刘晶晶.兰州大学 2015
[2]中国区域气溶胶的光学厚度特征和气候效应研究[D]. 胡婷.南京信息工程大学 2008
[3]东亚地区大气气溶胶的微观特性及表面化学反应对其影响[D]. 于兴娜.复旦大学 2008
硕士论文
[1]全球模式基于动力学背景分型的气溶胶间接效应特征分析[D]. 张仕鹏.南京大学 2017
[2]东亚冬季风对气溶胶传输分布的影响研究[D]. 刘芷君.南京大学 2016
[3]青藏高原那曲地区夏季云和降水特征分析[D]. 常祎.中国气象科学研究院 2016
[4]南京北郊多功能激光雷达边界层气溶胶观测[D]. 祝存兄.南京信息工程大学 2015
[5]气溶胶的激光雷达探测和特性分析[D]. 杨晓武.南京信息工程大学 2009
本文编号：2909122
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