特大火山喷发对中高纬气候变化影响的模拟研究
发布时间：2021-03-14 19:10
火山喷发是影响气候变化的重要自然外强迫因子之一。特大火山喷发应该给予更多关注,因为它们可能对全球气候变化和生态系统产生更为严重的影响。研究特大火山喷发对中高纬气候变化的影响,对于丰富和完善全球变化理论有着重要的科学意义,同时可以提高未来特大火山喷发背景下气候变化的预测能力,对于防灾减灾、保护人民生命财产安全和社会经济可持续发展具有重要的现实意义。本文利用通用地球系统模式CESM开展了多组气候模拟试验,并以过去2000年最大量级的火山喷发事件——公元1257年印度尼西亚Samalas特大火山喷发作为一个理想的历史特大火山喷发范例,研究了单次特大火山喷发对中高纬地区,包括北极、南极和欧洲气候变化的影响及成因机制。1特大火山喷发对全球和极地温度变化的影响极地气候是地球系统研究考察的重点,因为它们对外部强迫非常敏感,而且影响着全球气候变化。火山喷发是影响全球和极地气候变化的重要外部强迫之一。为了理解具有普遍意义的单次特大火山喷发对全球和极地温度变化的长期净效应,选取了公元1257年印度尼西亚Samalas特大火山喷发这一近千年来最大量级的历史火山喷发事件作为理想范例,并基于通用地球系统模式CE...
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
过去 1500 年火山硫酸盐气溶胶的年平均注入量。引自 Gao et al.（2008）中图 2。
第2章模拟试验设计与数据24图2.2Samalas特大火山喷发强迫的火山气溶胶逐月时间变化图。Lag（0）表示喷发当年的1月。Samalas特大火山喷发后的气溶胶纬向分布随时间的演变如图2.3所示。Samalas特大火山喷发后的最初几个月，气溶胶在北半球和南半球的中低纬度地区几乎呈对称分布，然后气溶胶分布向北半球略微偏移。对于高纬度极地地区，气溶胶总是分布在每个半球的当地夏季。这种分布格局在喷发当年到喷发后第2年尤为明显（图2.3）。从图2.3同样可以看出，Samalas特大火山喷发后气溶胶注入主要持续了2-3年时间（喷发当年到喷发后第2年）。从喷发后第3年开始，气溶胶注入逐渐变得微弱。
第2章模拟试验设计与数据25图2.3Samalas特大火山喷发强迫的火山气溶胶纬向分布随时间的演变。Lag（0）表示喷发当年的1月。2.3CESM模式介绍我们采用代表当今世界先进水平的完全耦合的通用地球系统模式1.0.3版本（CommunityEarthSystemModelversion1.0.3，CESM1.0.3）(Craigetal.2012)T31_g37（经纬度分辨率相当于3.75°×3.75°）进行地球系统模拟试验。该模式由美国国家大气研究中心（NationalCenterforAtmosphericResearch，NCAR）于2010年7月推出。CESM是一个全球大气、海洋、陆面、海冰、陆冰完全耦合的地球系统模式，由大气、海洋、陆面、海冰、陆冰5个子模式通过“中央耦合器”耦合而成，其中陆冰模式则单向耦合到陆面模式上。各子模式分别采用通用大气模式第4个版本（CommunityAtmosphereModelversion4，CAM4）(Nealeetal.2013)，并行海洋模式第2个版本（ParallelOceanProgramversion2，POP2）(Danabasogluetal.2012)，通用陆面模式第4个版本（CommunityLandModelversion4，CLM4）
【参考文献】：
期刊论文
[1]Global Climate Internal Variability in a 2000-year Control Simulation with Community Earth System Model（CESM）[J]. WANG Zhiyuan,LI Yao,LIU Bin,LIU Jian. Chinese Geographical Science. 2015(03)
[2]Response of the East Asian summer monsoon to large volcanic eruptions during the last millennium[J]. Wenmin Man,Tianjun Zhou. Chinese Science Bulletin. 2014(31)
[3]过去2000年冷暖变化的基本特征与主要暖期[J]. 葛全胜,刘健,方修琦,杨保,郝志新,邵雪梅,郑景云. 地理学报. 2013(05)
[4]火山活动对气候的影响[J]. 李靖,张德二. 气象科技. 2005(03)
[5]皮纳图博火山云对1992年大范围气候的影响[J]. 徐群. 应用气象学报. 1995(01)
[6]全球不同区域火山爆发与中国夏季旱涝的关系[J]. 张富国,张先恭. 自然灾害学报. 1994(01)
本文编号：3082785
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
过去 1500 年火山硫酸盐气溶胶的年平均注入量。引自 Gao et al.（2008）中图 2。
第2章模拟试验设计与数据24图2.2Samalas特大火山喷发强迫的火山气溶胶逐月时间变化图。Lag（0）表示喷发当年的1月。Samalas特大火山喷发后的气溶胶纬向分布随时间的演变如图2.3所示。Samalas特大火山喷发后的最初几个月，气溶胶在北半球和南半球的中低纬度地区几乎呈对称分布，然后气溶胶分布向北半球略微偏移。对于高纬度极地地区，气溶胶总是分布在每个半球的当地夏季。这种分布格局在喷发当年到喷发后第2年尤为明显（图2.3）。从图2.3同样可以看出，Samalas特大火山喷发后气溶胶注入主要持续了2-3年时间（喷发当年到喷发后第2年）。从喷发后第3年开始，气溶胶注入逐渐变得微弱。
第2章模拟试验设计与数据25图2.3Samalas特大火山喷发强迫的火山气溶胶纬向分布随时间的演变。Lag（0）表示喷发当年的1月。2.3CESM模式介绍我们采用代表当今世界先进水平的完全耦合的通用地球系统模式1.0.3版本（CommunityEarthSystemModelversion1.0.3，CESM1.0.3）(Craigetal.2012)T31_g37（经纬度分辨率相当于3.75°×3.75°）进行地球系统模拟试验。该模式由美国国家大气研究中心（NationalCenterforAtmosphericResearch，NCAR）于2010年7月推出。CESM是一个全球大气、海洋、陆面、海冰、陆冰完全耦合的地球系统模式，由大气、海洋、陆面、海冰、陆冰5个子模式通过“中央耦合器”耦合而成，其中陆冰模式则单向耦合到陆面模式上。各子模式分别采用通用大气模式第4个版本（CommunityAtmosphereModelversion4，CAM4）(Nealeetal.2013)，并行海洋模式第2个版本（ParallelOceanProgramversion2，POP2）(Danabasogluetal.2012)，通用陆面模式第4个版本（CommunityLandModelversion4，CLM4）
【参考文献】：
期刊论文
[1]Global Climate Internal Variability in a 2000-year Control Simulation with Community Earth System Model（CESM）[J]. WANG Zhiyuan,LI Yao,LIU Bin,LIU Jian. Chinese Geographical Science. 2015(03)
[2]Response of the East Asian summer monsoon to large volcanic eruptions during the last millennium[J]. Wenmin Man,Tianjun Zhou. Chinese Science Bulletin. 2014(31)
[3]过去2000年冷暖变化的基本特征与主要暖期[J]. 葛全胜,刘健,方修琦,杨保,郝志新,邵雪梅,郑景云. 地理学报. 2013(05)
[4]火山活动对气候的影响[J]. 李靖,张德二. 气象科技. 2005(03)
[5]皮纳图博火山云对1992年大范围气候的影响[J]. 徐群. 应用气象学报. 1995(01)
[6]全球不同区域火山爆发与中国夏季旱涝的关系[J]. 张富国,张先恭. 自然灾害学报. 1994(01)
本文编号：3082785
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3082785.html
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