气溶胶对区域云和降水影响的研究

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:scv100
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以包括京津冀地区的中国华北地区为例,对该地区的气溶胶影响区域降水的现状及可能的机制进行深入探讨。随着人类活动的加剧,气溶胶的增加导致云凝结核(CCN)增加,从而对降水产生影响的结论已经得到一些观测的证实。但是,目前针对气溶胶对降水的影响程度,还没有以某中尺度范围为研究对象的观测证据:对气溶胶影响降水的重要环节--CCN,也由于观测的限制以及缺少系统性的观测实验,缺乏对其详细和全面的了解。 因此,本研究首先用长时间的降水和能见度地面观测资料,通过有严格检验的统计方法,证明在中尺度的空间范围中,气溶胶的增加会使局地降水减少,给出了气溶胶影响区域降水的实际证据。对地面观测资料分析表明,全年四个季节中,夏季气溶胶对降水有明显的抑制作用。原因可能是由于夏季多对流性降水以及该季节降水量占全年降水量较大引起的。然后,通过中尺度天气模式WRF模拟气溶胶对降水的影响情况和程度,用云滴数浓度(Nc)的变化来模拟降水的变化情况,以此来证明气溶胶可能对降水产生的影响。模拟个例选择了一次冷锋影响下包含对流性降水的降雨过程。选择的Thompson方案和WSM6方案模拟结果表明,Nc增加,各方案的模拟结果均使降水减小。由于冷锋降水对华北地区夏季降水有重要贡献,因此认为此次模拟结果间接证明了气溶胶增加,在气候效应上有抑制区域降水的作用。总的来说,模拟结果表明,气溶胶在夏季对降水的抑制作用和程度与上面历史观测数据的分析结果基本一致,证明了气溶胶在夏季对区域降水的抑制作用。 改进微物理模式需要关于气溶胶和CCN详细的参数化过程,利用系统的地面和飞机观测分析可以得到相应结果。本文利用地面及机载气溶胶和CCN观测设备,对华北地区气溶胶和CCN做了系统的观测,并统计了它们的垂直分布特性。结果表明,在一般条件下,气溶胶和CCN的浓度随高度呈e指数递减,气溶胶活化为CCN的活化率不随高度变化,它随云中的过饱和度(SS)的增长呈指数增加。分析了气溶胶的谱特征和日变化特征,建立了PM10质量浓度与PM2.5数浓度之间的参数化关系;得到了CCN不同过饱和度条件下、不同季节的日变化特点、活化谱拟合参数;根据飞机资料的探测方法和数据特点,选择了有垂直探测的不同下垫面作为研究地点,包括大陆性下垫面(石家庄、邯郸、邢台、唐山、衡水湖)、坝上(张家口、张北、康保)和渤海湾,对这些地点的气溶胶和CCN垂直分布函数的拟合参数进行了比较。最后,将地面观测和飞机观测资料相结合,总结了华北地区大陆性气溶胶和CCN的参数化模型:包括粒子的垂直分布方程;气溶胶活化为CCN的活化率随SS指数变化的规律。为模式中微物理过程的改进提供了重要的参数化依据。
其他文献
在当前全球变暖和气候异常的大背景下,辐射强迫成为目前大气科学研究的重点关注项目。在IPCC第五次评估报告当中,CO对辐射强迫的贡献值为0.23W/m2,说明了CO在全球变化当中的重要
光电信号在大气中传输时由于大气吸收和大气散射引起的大气透射问题对许多工程应用如光学跟踪系统、红外传感器设计等具有重要的影响,对大气透过率的研究具有重要的理论意义和
本文利用1998-2008年间所有西北太平洋海域生成的264个热带气旋资料和香港地区11个环境监测站点的地面臭氧(O3)小时浓度数据,以及NCEP再分析资料,利用统计方法研究了热带气旋影
夏夜,带着浓浓的虫趣,来了。  白天被阳光蹂躏得干蔫沉寂的路边草丛,此时有了生机。蟋蟀们拉响了第一声乐音,那强健的琴弓将整个虫子的世界惊醒,于是,一场盛会开启。草蛉奈不住性子,展开了中气十足的歌喉。蝉儿也不甘示弱,不知疲倦地敞开已经独唱整日的嗓子。蛐蛐儿与蝈蝈儿仿佛商定好了似的,它们的歌声此起彼伏,将周边的世界演奏得活泼生动起来……  即便不去那开着音乐盛会的草丛,单在小区刚竣工的大路上散步,你也
期刊
本文首先总结了影响湖南的暴雨模型,然后分别对一次突发性特大暴雨过程个例和一次台风暴雨过程个例进行天气动力学分析,最后对台风暴雨过程进行数值模拟和地形敏感性试验,得到以
气候是个复杂系统,它在时空尺度上具有多尺度、非平稳、多周期等特征,研究复杂系统是当前一个难题。本文从中国大陆地区的191个站点的日平均相对湿度和气温资料出发研究了气候
党中央在《关于在全党深入学习邓小平理论的通知》中向我们提出,要“紧紧围绕全党全国工作大局和一个时期的工作重点,针对干部群众普遍关心的热点问题和学习中的难点问题,全
日光温室主要依靠日光的自然温热和夜间的自身的保温性能来维持室内温度,是我国特有的一种比较高级的保护地栽培方式。日光温室种植克服了传统的露地栽培方式受大环境自然条件
北京作为中国经济持续发展,城市化进程最快的地区之一,由此带来城市下垫面特征的变化,会对空气质量、人体健康和局地/区域天气、气候造成重要影响。研究城市下垫面特征变化对城
1一种感觉有机会看了人家跨国公司的玉米品种之后,感觉是视觉上的冲击、思想上的碰创和心灵上的震撼。视觉上的冲击主要来自于人家丰富的技术储备;思想上的碰创主要来自于我