人为气溶胶的直接气候效应对亚洲夏季风影响的研究

来源 :南京信息工程大学   | 被引量 : 4次 | 上传用户:fanjiao1989
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
本论文包含以下两个主要的研究内容:一、运用国际上较为先进的区域气候模式——意大利国际理论物理中心(The Abdus Salam International Center for Theoretical Physics)在区域气候模式RegCM2基础上发展出的改进版RegCM3,耦合入一个气溶胶模式,在NCAR/NCEP再分析资料的驱动之下,通过多年时间尺度的连续积分,分别对亚洲区域三类主要的人为排放气溶胶(硫酸盐、黑碳和有机碳)的时空分布特征进行了数值模拟研究。应用该耦合模式模拟描述了不同情形下亚洲地区气溶胶的输送特征,并对产生这种特征的原因进行了分析。二、对亚洲地区三类主要的人为排放气溶胶(硫酸盐、黑碳和有机碳)对亚洲夏季风的直接气候效应进行了研究。并运用相关性分析的方法对亚洲地区气溶胶浓度与夏季风环流间的相关关系进行研究。这种气候效应是国际上前沿的科学问题,十分具有研究价值。
  主要得出以下几点结论:一、在东亚夏季风区:
  1、东亚地区春季气溶胶主要分布在中国南方和四川盆地地区,夏季由于低层以西南气流的经向北上为主,气溶胶向北输送,因此在华北地区出现高值中心,而四川盆地地区由于地形作用也使得其成为气溶胶的主要沉积区。春、夏季气溶胶在大气层顶及地表的短波辐射强迫分布情况与气溶胶浓度间保持了较好的一致性,综合考虑了三类人为排放气溶胶之后我国东部地区均以负辐射强迫效应为主,夏季效果更为显著,辐射强迫中心区域位于我国四川盆地及江淮流域地区。
  2、模式在引入气溶胶的影响后,我国江淮地区以东洋面上产生一个气旋式环流,该环流中心位于长江出海口外,其西侧偏北气流的影响会削弱我国东部地区夏季西南季风。
  3、相关性分析及合成差值检验结果表明,中国东部地区夏季850hPa经向风与春季中国北方及夏季中国南方地区气溶胶浓度间相关显著,当气溶胶浓度增加时,中国东部地区夏季偏南季风减弱。这可能与气溶胶减小了海陆气压差异,并引起夏季大气位势高度场“西高东低”的变化态势有关,这种变化会进一步加强我国江淮以东洋面上的气旋式环流,迫使西太副高位置南移,削弱东亚夏季风。
  二、在南亚夏季风区:
  1、气溶胶的季节变化显示出碳类和硫酸盐气溶胶在全年均维持着相对较高的浓度,7-9月间气溶胶浓度值最大。大气层地及地表的短波辐射强迫与气溶胶浓度有着相似的分布特征。对气溶胶传输机制的研究显示:春季由于印度北部气溶胶排放源IGB地区所排放的气溶胶被低层偏西北气流输送,因此南亚地区三类人为排放气溶胶柱浓度含量大值区出现在半岛东部地区。到了夏季,南亚夏季风槽区建立,位于印度半岛东海岸侧85。E附近,在印度北部IGB地区有一明显的气旋式环流生成,因此夏季浓度中心集中于印度北部,青藏高原以南的狭长地带。
  2、硫酸盐与碳类气溶胶的影响作用使得印度中北部地区夏季低层风场辐散,高层辐合,垂直方向上下沉运动增强,抑制了该地区的夏季降水。
  3、在1988-2009年间,夏季南亚地区人为气溶胶排放量总体保持了增长趋势。在这样的背景条件下,气溶胶排放量不断增加,南亚地区高层200hPa偏东急流和低层850hPa偏西气流将同时被削弱,即南亚夏季风高低层纬向风环流持续减弱,因此南亚夏季风呈现出逐渐削弱的态势。相关性分析及合成差值检验结果表明,气溶胶浓度与夏季500hPa位势高度存在着正相关关系,当气溶胶排放量增大时,南亚地区500hPa位势高度升高,大气层结稳定度增加,不利于对流活动的发展,850hPa南亚夏季风槽也相应的减弱,因此,夏季南亚地区气溶胶浓度与同季南亚季风降水间存在着显著的负相关关系,夏季南亚地区气溶胶浓度的增加将抑制夏季风降水。
其他文献
有清一代,清朝与朝鲜在图们江地区开展了长期的贸易往来,最初体现为宗藩朝贡体制下的互市贸易,主要包括两国商民为贸易主体的公市贸易,同时兼具私市贸易、马市贸易等形式,其实质是在宗藩朝贡体制下进行的边境贸易,这一时期公贸易是其主要贸易形式,贸易规模较小,对两国的经济发展的影响较小。进入19世纪后半期,清朝和朝鲜相继在西方列强的侵扰下,逐渐被卷入资本主义浪潮。在1882年前尽管两国在图们江地区的互市贸易受
学位
积层混合云是一种降水效率较高的云系,研究发现积层混合云降水云系有其特有的云系结构,在微物理结构、动力热力结构都与一般的积状云或层状云有所不同,更为复杂,不仅存在着积状云与层状云形态之间的混合,有时还存在着冷云降水过程和暖云降水过程相态间的混合。因此,研究积层混合云自然降水发生机制和云宏、微观结构,不仅有利于提高对该类型降水的预报水平,对积层混合云的人工增雨作业也有一定的指导意义。  本文利用新一代
本文利用NCEP/NCAR的海表温度SST月平均资料以及GODAS资料中的次表层海温月平均资料,分析了1980-2010年西太平洋暖池区域的冬、春、夏、秋四个季节的表层及次表层海温,分别定义了西太平洋冬季暖池热含量指数与西太平洋冬季暖池海表温度指数,以此来比较西太平洋冬季暖池热含量以及西太平洋冬季暖池海表温度对夏季西太平洋副热带高压的影响,并得出以下结论:  (1)通过分别计算1979/1980-
Camargo在世界气象组织会议报告中指出,进行热带气旋活动的统计和动力季节预报对预报员及公众来说意义重大。目前,在很多地区,热带气旋动力预报的多种方法都得到了发展。与此同时,西北太平洋热带气旋的路径和强度预报一直是实际预报工作的重点和难点。  本文使用中尺度气象模式WRF(weather research and forecasting)对2004年、2006年和2010年的7月1日至9月30日
学位
基于整理的中国589站50年(1961-2010年)的月降水、温度观测资料、美国气象环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)提供的再分析资料和NOAA提供的海表温度(Sea Surface Temperature,简写SST)资料,通过计算干旱指数(DroⅠ),并采用REOF、小波、回归、合成、相关分析等方法,分析了近50a中国区域干湿变化的时空分布特征,研究了大尺度环流异常对第一显著
利用1979-2007年NCEP/NCAR2.5°×2.5°逐日再分析资料、中国743个测站逐日降水资料以及NOAA逐日长波辐射(OLR)资料,应用相关分析、合成分析等常规统计方法,计算了6月长江中下游降水侯平均序列与850hPa纬向风候平均序列的相关系数,发现从高纬到低纬东亚及西太平洋区域存在一个西北东南向的波列,研究了此波列与长江中下游6月降水的关系,分析了此波列对夏季(6-8月)低频降水的影
学位
本文利用WRF中尺度数值模式模拟了三次发生在新疆天山地区的降水过程,并对第三次降水过程作三维变分同化和预报试验。这三次降水过程分别是2004年7月17日20时—7月21日08时的大降水过程、2007年7月15日08时—7月18日08时的强降水过程和2007年8月11日20时—8月14日08时的强降水过程。主要结论概括如下:  (1)WRF模式具有模拟天山地区暴雨天气过程的能力。同时也表明新疆地区降
学位
为了提高长江中下游地区高影响天气的预报技巧,本文分别基于干能量范数和降水误差范数条件,利用条件非线性最优扰动(CNOP)方法,对长江中下游地区冬季暴雨个例(高影响天气事件)进行适应性观测研究,详细分析了在长江中下游地区冬季暴雨个例研究中计算所得条件非线性最优扰动的结构,以及所定义敏感性区域的一些特征。然后通过观测系统模拟试验(OSSE)检验了基于不同范数条件下的CNOP方法所确定的敏感性区域的有效
本文主要分析了西北太平洋上多时间尺度环境气流相互作用对台风突变路径的影响。通过分析2005-2010年间北折和西折两种突变路径发现,中央气象台对西折突变路径的24小时、48小时预报接近平均预报水平,而北折突变路径突变时刻,24小时预报的距离误差达到145.6km,比平均预报误差增加了29.3%;48小时预报的距离误差达317.3km,比平均预报误差增加了68.3%。提高突变路径的预报水平,关键需要
本文利用1980-2008年中国105站探空资料和NCEP/NCAR、ERA和JRA三种再分析资料,采用多种统计分析方法,对再分析资料的年平均和季节平均的高空温度在中国区域的可信度进行了对比分析,同时根据REOF分区对中国区域的I区(东北)和V区(西北)挑选代表站进行了分析,得到了以下主要结论:  (1)在数值上,三种再分析资料温度场普遍小于探空资料温度场。就全年而言,NCEP资料在对流层上层更为
学位