简介:世界气候研究计划(WCRP)提供的耦合模式对比计划第五阶段(CMIP5)的地球系统模式(ESM)较之以前增加了较为复杂的碳循环,即在原有的全球大气耦合海洋环流模式(AOGCMs)中,把大气与陆地和海洋碳循环过程加入,这样较真实地再现碳循环和物理气候系统之间的相互作用[1].为了表征它们之间的相互作用以及考虑碳循环响应于未来的气候变化和CO2的变化,经常考虑碳—浓度参数化和碳—气候反馈参数化,这是两个强的和相反的反馈.碳—浓度参数化是度量陆地和海洋碳库对大气中CO2浓度变化的响应程度,从大气的观点是负反馈.碳—气候反馈参数化是度量温度和其他气候变量变化的响应,从大气的观点一般是正反馈.碳—浓度响应决定由于CO2增加碳库的变化;碳—气候响应决定由气候变化造成碳库的变化.
简介:为深入认识青藏高原能量和水分循环季节变化,利用GSWP(GlobalSoilWetnessProject)、GLDAS(GlobalLandDataAssimilationSystem)、AMSR-E(AdvanceMicrowaveScanningRadiometer-EOS)土壤湿度以及台站观测资料等多种数据,采用滑动t检验初步分析高原下垫面各物理量季节变化特征。结果表明:各物理量季节变化特征明显且联系密切。高原下垫面净短波辐射和感热通量在1月中旬显著开始增加,5-6月达到全年最高值。净长波辐射5月表现为高值,夏季表现为低值。地表潜热通量在1月显著开始增加,在夏季达到全年最高值。表层土壤3月开始输送热量到大气,9月大气开始向土壤表层传递热量;融雪3-5月加快,雪盖减少。降水和1cm植被含水量在2月显著开始增加,1cm土壤显著开始加湿,5-6月降水陡增,1cm土壤湿度表现为峰值。1cm植被含水量、植被蒸腾、总蒸散与降水在7-8月达全年最高值,1cm土壤湿度在7月表出现为谷值,9月达全年第二峰值。10月下垫面温度转冷后,雪盖增加,土壤湿度逐渐减小。
简介:用功率谱分析、小波分析和经验正交函数(EOF)分析三种方法,对比分析了1953~2002年北京单站以及中国区域地表气温的传统距平与以集合经验模分解(EEMD)的频-幅调制年循环(MAC)为参照的"距平",同时还比较了用传统距平描述的"年际及更长尺度变率"和以MAC为参照的年以上尺度低频分量。通过对比分析,发现传统距平和用传统距平所描述的"年际及更长尺度变率"仍然包含有年周期,而且还包含有小于年尺度的波动;而去除MAC的距平则更好地去除了准年周期,而且以MAC为参照的年以上尺度低频分量只包含有1年以上尺度的波动,因而更适合用来描述"年际及更长尺度变率"。
简介:利用AERONET(AerosolRoboticNetwork)榆林、北京、香河、兰州四站点的数据分析中国北方大气气溶胶的光学和物理特性。分析内容包括:气溶胶光学厚度、单次散射反照率、复折射指数、散射不对称因子、Αngstrom波长指数、气溶胶体积尺度谱分布。分析结果表明:春季光学厚度为四季中最大;沙尘源区的Αngstrom波长指数和光学厚度的关系较为简单,且随光学厚度的增加呈降低趋势,下游地区Αngstrom波长指数和光学厚度关系较为复杂;所有站点的体积谱分布均呈双峰分布,夏半年积聚态为主模态,冬半年粗模态为主控模态;粗粒子的散射不对称因子大于细粒子的。
简介:利用2007年1月—2010年12月的CloudSat-CALIPSO卫星资料,对中国东部及其周边海域(20°—35°N,103°—137°E)夏季(7—8月)深对流云的云水路径、云水含量、粒子有效半径以及粒子数浓度等微物理变量进行了统计分析,并研究了上述微物理变量的概率密度分布以及垂直变化。结果表明:中国东部夏季深对流云液态水路径可以达到1000g/m^2,海上液态水路径逐渐减小到600g/m^2左右,在海洋上深对流云的冰水路径约为1600g/m^2,而在中国东部冰水路径大约为1200g/m^2;夏季深对流云的液态水含量在47—104mg/cm^3范围内分布概率最大,分布高度在5km左右达到极大值,冰水含量的分布概率单调递减,在7—11km高度的值大于200mg/cm^3;液态水粒子的有效半径在8—13μm的分布概率最大,其有效半径随着高度的增大而逐渐增大,冰粒子有效半径在108μm处分布概率达到最大,最大值出现在5.8km高度处且值为108μm;液态水粒子数浓度在55—65个/cm^3范围内分布概率最大,数浓度极大值出现的高度最大值为4.6km,冰粒子数浓度小于297个/L,在5km高度以上随着高度增加而逐渐增大,到12.3km高度处达到最大。
简介:使用维多利亚大学的地球系统模式进行模拟,选取1800-2500年间较高的CO2浓度情景(RCP8.5),分析由于CO2增加引起的气候变化对海洋碳循环的影响.当气候敏感度为3.0K时,相对于无气候变化,到2100年,由于大气CO2增加造成的气候变化导致海表面温度升高2.7K,北大西洋深水流量减少4.5Sv,海洋对人为碳的年吸收减少0.8PgC;比较人为溶解无机碳在海洋中的垂直累积分布,发现气候变化对海洋吸收大气CO2的影响在北大西洋区域最明显.1800-2500年,相对于不考虑气候变化的情景,模式模拟的气候变化导致整个海洋对人为碳的累积吸收总量减少23.1%,其中北大西洋减少32.0%.此外,比较不同气候敏感度(0~4.5K,间隔为0.5K)的模拟结果发现,气候敏感度越高,气候变化对海洋吸收CO2能力的抑制作用越明显.
简介:利用WRF模式的5种云微物理方案对华西地区一次秋雨过程(2011年9月13—20日)进行了模拟,分析不同云微物理方案对华西秋雨的模拟能力,并对降水模拟差异的可能原因进行分析。结果表明:WRF模式的5种云微物理方案对华西秋雨均具有一定的模拟能力,可模拟出华西秋雨的夜雨特征,但Kessler方案模拟的降水落区偏小且降水强度偏弱,而Lin方案模拟的降水强度则偏强;相对来说,Ferrier和WSM3方案对华西秋雨主要降水过程的模拟效果较好。对比WRF模式5种不同云微物理方案对华西秋雨过程的模拟可知,各方案模拟的区域降水强度与WRF模式模拟的上升运动的强弱存在较好的一致性。
简介:1995年4月17日进行飞机人工增雨期间,利用安装在安—26飞机上的PMS粒子测量系统的FSSP探头(量程3),探测到一次晴空大气的垂直分布微物理资料。本文分析了春季青藏高原东部晴空大气气溶胶粒子特征,分析表明:(1)高原东部春季近地层(600m)处气溶胶粒子浓度为1.25×10^6个/m~3,平均直径为2.73μm,与Landsberg获取的资料(10^10个/m~3)相比较有量级上的显著差别。对应于2800m(相对高度)处,气溶胶粒子的最大浓度为2.32×10^6个/m~3,与之根据气球升空测得的相应高度的核分布(10^8个/m~3)相比,还是存在量级的差别。春季高原大气凝结核的偏少,有可能影响降水的发生和降水量的大小,因而有利于实施人工播撒凝结核(冰核),达到增加降水的目的。(2)春季大气凝结核垂直高度上的平均直径为1.26μm,直径在0.75μm至2.79μm之间变化。(3)其中垂直高度上大核(0.1至1μm)的平均浓度为2.22×10^5个/m~3,平均直径为0.78μm;巨核(>1.0μm)的平均浓度为7.69×10^5个/m~3,平均直径为1.93μm。(4)大气逆温层对气溶胶粒子浓度有影响作用,表现在逆温层下部粒子浓度明显减少,与其上部比较,从2.32×10^6个/m~3减少到4.17×10^5个/m~3。