气溶胶影响亚洲夏季风的机理和云滴谱相对离散度对气溶胶气候效应的影响

发布时间：2017-12-09 18:16

  本文关键词：气溶胶影响亚洲夏季风的机理和云滴谱相对离散度对气溶胶气候效应的影响

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【摘要】：本文利用NCEP/NCAR(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research)2001-2010年的再分析资料,检验了全球气候系统模式CESM中大气模块CAM对亚洲夏季风和大气热源的模拟能力,结果显示模式可以再现亚洲夏季风和大气热源的主要特征。通过敏感试验探讨人为气溶胶影响亚洲夏季风的机理,分析讨论了气溶胶引起的非均匀加热的变化对辐散风和无辐散风强度的影响,在机理上解释了亚洲夏季风减弱的原因,结果表明:人为气溶胶的增加使东亚夏季风强度在我国东南地区,中南半岛北部和印度半岛北部减弱,而我国东南部季风的减弱促使我国内陆降水减少,沿海降水增加。进一步分析人为气溶胶增加的作用发现,它改变了大气热源的分布,造成阿拉伯海、孟加拉湾和南海大气热源的增强,我国东部地区和中南半岛大气热源的减弱,其中气溶胶主要通过影响凝结潜热来改变大气热源,主要是对对流过程的影响。另一方面,大气热源分布的变化改变了季风区的热力结构,使我国东南地区,中南半岛北部的非均匀加热减弱,从而减少了全位能的产生,使得全位能向辐散风的转换减小,辐散风减弱;同时,我国东南部,中南半岛北部季风由于辐散风向无辐散风转换的减弱,无辐散风减弱,最终导致了夏季风强度的减弱。而且,人为气溶胶对亚洲夏季风的影响主要通过热力和动力响应产生作用。对云滴谱离散度计算方法在模式中表现进行了评估,检验了五种不同离散度计算参数化方案对模拟能力的改进并对不同参数化方案间气溶胶气候效应进行了比对,通过原始方案的模拟结果与观测对比可以看出,除了在极地地区有一定偏差外,原始方案基本反映了各气象量的分布特征。新的云滴谱相对离散度计算方案加入后的方案,相较于原始方案,模式的模拟结果在降水和云短波辐射强迫上有较大改善,且在五种方案中总的改善最大。其他变量改善不明显。不同方案产生的总的气候效应较为一致,在总云量上表现为增加,在地面气温,降水量,云短波辐射强迫和大气顶净辐射通量上表现为减少,云的辐射强迫均增强了。不同方案模拟的气候效应中,降水,云长波辐射强迫和大气顶向上长波辐射通量的差异最大。总云量,地面气温,云短波辐射强迫和大气顶向下短波辐射通量只在极地地区差异较大。
【学位授予单位】：中国气象科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X513;P461

【参考文献】

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本文编号：1271371