沙尘气溶胶远程输送对云和降水影响的数值模拟研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:liaonianyou
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
研究表明,沙尘气溶胶可通过对太阳辐射的吸收和散射影响地气系统的辐射平衡,也可作为云凝结核和冰核改变云和降水的发展,改变云和降水的全球分布。为更好地理解沙尘对大气湿过程带来的影响,采用分档云动力学模式,讨论了沙尘气溶胶传输过程对云的宏微观特征及降水发展可能造成的影响。 首先,采用贺兰山地区气溶胶观测资料,模拟了不同等级沙尘天气条件下气溶胶粒子谱分布对云和降水的影响。结果发现:扬沙和沙尘暴过程引起的巨核浓度增多促进了降水发展,使降水提前出现,暖云和冷云降水大幅增加;而沙尘天气过程中大气冰核浓度的增加提高了云内冰相粒子的浓度,降低冰粒子的有效半径和冷云降水效率,云内存留的大量冰晶使云的光学厚度和反照率得到增强。 其次,沙尘粒子在远程输送过程中与大气中的污染物相互作用,导致可溶性污染物(如硫酸盐和硝酸盐)在沙尘粒子表面的形成和沉积,改变了沙尘粒子的光学特性及其作为云凝结核和大气冰核的能力。本工作探讨了不同大气气溶胶背景条件下沙尘粒子对云和降水形成的影响,结果表明:只有在大陆或人为污染比较严重地区的云中,含有一定比例可溶性物质的沙尘粒子有利于大云滴产生,提高了云滴间的碰并效率从而促进暖云降水发展和霰等冰相降水粒子的发展,提前冰相降水粒子的出现时间,并增加地面降水。 最后,最新遥感资料表明,沙尘对日地辐射吸收造成的大气加热作用对云微观特性和分布产生明显影响。为解释这一结果,本文采用沙尘加热率分布的卫星遥感结果和云模式从理论上评估了沙尘加热作用对云和降水的影响,并重点讨论了沙尘最大浓度出现的高度、沙尘厚度及加热强度对云粒子发展和降水形成的影响。结果表明:传输过程中当沙尘最大浓度出现在温度高(低)于-5℃的区域时,沙尘的加热作用抑制(有利于)云和降水的发展,并且传输层中吸收性粒子越多,传输层高度越低、厚度越大,对云形成和发展的抑制作用越强。
其他文献
本文利用我国新一代数值预报模式GRAPES,分别使用T213 L31及NCEP fnl 6小时间隔的资料作为初始场和边界条件进行了个例试验,探讨了GRAPES模式的数值预报产品对不同初始场的敏感
本文采用中国气象局整编的日平均气温资料、NCEP/NCAR再分析资料,分析了1960~2004年我国南方地区尤其是长江中下游地区夏季低温现象的变化特征及成因。结果表明: (1)我国南方
随着经济发展,淡水资源的短缺问题己严重影响着我国地区经济和社会持续健康发展。人工增雨是开发利用空中云水资源,缓解水资源短缺的一种有效新途径。利用1978-1990年间宁夏地
在亚洲中纬度存在一条干旱半干旱带,属于内陆干旱区,本文称为中东亚干旱半干旱区,是连接赤道和中高纬地区的过渡地带,也是西风带气候和季风气候的相互作用区,对全球气候变化敏感响
近年来,气候变暖为全球主要气候变化趋势,气候变化存在很多风险,气候变暖会导致冰川融化、海平面上升,海水将侵蚀海岸甚至入侵沿海城市。气候变化也会使生态系统遭到破坏,导
本文首先采用常规气象观测资料、郑州714CD雷达资料和1°×1°NCEP再分析格点资料,对2005年7月20~23日台风“海棠”影响河南所造成的暴雨过程进行初步诊断分析。发现副热带高压
本文利用GAME试验取得的青藏高原土壤水热观测资料、NCEP/NCAR资料和气象台站的冻土资料,从高原季节性冻融过程与高原气候及亚洲夏季风之间年际异常的相互联系入手,通过对观