MJO和kelvin波影响下的云辐射加热
发布时间：2020-10-18 18:35
云辐射加热是非绝热加热一个重要的组成部分,因此也是影响大气环流的重要因子之一,准确估算与MJO和Kelvin波相关的云辐射加热廓线对进一步理解热带大尺度深对流现象有重要意义。本文利用Fu-Liou模式,通过DYNAMO和TWP不同时段与地点的高时间分辨率地面定点长期云雷达遥感观测,计算分析了MJO和Kelvin波影响下的基于1：30和13：30观测和24小时全天观测得到的云辐射廓线的偏差。发现类似大尺度对流活跃环境下辐射廓线偏差一致体现在零度层以上的净辐射加热高估。以此为依据,本文通过天顶角系数法和高斯拟合法分别对短波和长波辐射加热进行了适用于热带海洋区域的统一的订正以得到日平均辐射加热。该订正方法随后被应用到CloudSat和CALIPSO辐射资料,以考察与MJO和Kelvin波相关的深对流活动的云和辐射廓线特征。发现经过修正后的辐射加热廓线不论是在MJO或者是长波KW(波数=4)的对流活跃期都更为"bottom heavy"。并发现MJO与KW辐射加热廓线差异主要体现在MJO和较短波长(波数4)的KW之间的差异,主要体现为MJO相关辐射加热更偏重低层大气。而当KW波数小于4(亦即对流空间尺度与MJO对流空间尺度相当时)时其相关辐射加热特征与MJO相关的辐射加热特征类似,更侧重于低层大气。
【学位单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P422
【部分图文】：
气象卫星主要分为同步气象卫星与极轨气象卫星。极轨气象卫星轨??道平面与太阳始终保持着相对固定交角，极轨卫星１２小时即可扫描一次??全球，每日可扫描局地２次，所其时间分辨率较同步卫星相对较低，??可重复观测时间约间隔１６日，但由于轨道高度较低（约６００？１５００ｋｍ），??使极轨卫星具有较高的空间分辨率。为了对某地进行连续且反复的时间??上与空间上的观测，就产生了一种。卫星编队＂的方案，即把若干颗极轨??气象卫星如列车般排成一列，使它们在同一轨道上飞行，可实现对同一??地区较全面的观测。??Ａ－Ｔｒａｉｎ?（Ａｆｔｅｒｎｏｏｎ－Ｔｒａｉｎ）是目前世界上最大的。卫星编队＂，是由??美国航空航天局（ＮＡＳＡ）与法国空间研巧中也（ＣＮＥＳ）联合完成的。??Ａ－Ｔｒａｉｎ?包含?６?颗卫星，艮Ｐ?Ａｑｕａ、Ａｕｒａ、ＰＡ民ＡＳ０Ｌ、ＣＡＬＩＰＳＯ、ＣｌｏｕｄＳａｔ??及ＯＣＯ，其中每个个体在空间运行的位置Ｗ及分别穿越赤道的时间如图??２．１所示。??
图２．５中左图是整个观测实验网络布点的示意图，在印度禅与西太??平洋同步进斤观测，在印度洋区域，形成２个四边形的观测区域，包括??４个观测点（红色圆点与黄色圆点）与２个船载观测点（红色星号）。本??文使用的数据来自左侧中间的观测点，即位于马尔代夫的阿租环礁的观??测。实验中，使用了无线探空仪、下投探空、测风气球、１＾＞１及雷达和飞??机探空等多种观测手段，文章中主要使用了雷达观测的数据。??ｅ?餘必…．■??图２．５?ＤＹＮＡＭＣＶＡＭＩＥ观测实骑布点示意图，（引自Ｙｏｎｅｙａｍａ等，２０１３?）??ＤＹＮＡＭＯ／ＡＭ圧观测实验设置在马尔代夫的阿粗环礁，使用了?３??种有着不同波段的雷达系统，分别是ＡＭＦ（ＡＲＭＭｏｂｉｌｅＦａｃｉｌｉ巧）的垂??直指向Ｋａ波段雷达（ＫＡＺＲ；?Ｋａ波段）；美国德州农工大学提供的可移??动大气研究与教学雷达（ＳＭＡＲＴ－Ｒ；?Ｃ波段）；Ｗ及ＮＣＡ民（美国国家??大气研巧中屯、）的Ｓ波段双偏振多普勒雷达（Ｓ－Ｐｏ恨ａ；?Ｓ波段与Ｋａ波??段）。这３部雷达设置地点如图２．５右。除了这３个雷达观测系统位于??阿杜环礁
图２．６?ＡＲＭ观测实验固定观测点ｌｉｉ及移动观测设备位置示意图（引自ＡＲＭ气候研究观测实??验计划）??图２．６的热带西太平洋３个观测点被圈了起来，经向处于中间的一??个点即为马努斯观测点，本文使用了该观测点１９９９年到２０１０年云水含??量数据。马努斯岛对于云参数的观测最初使用的是３５ＧＨｚ的毫米波段多??普勒云雷达（ＭＭＣ民），在２０１１年Ｗ后，由ＫＡＺ民代替了?ＭＭＣＲ继续??观测，本文中使用到的数据是由ＭＭＣ民观测到的，ＫＡＺＲ是ＭＭＣ民的??升级版。??同ＤＹＮＡＭＯ相似，ＴＷＰ数据的时间分辨率更高，每１０秒一条廓??线，且垂直分辨率较高，另外ＴＷＰ的数据连续观测时间更久，本文使??用了?１９９９年到２０１０年共１１？１２年的数据，因此结果更具有说服力。但??是ＤＹＮＡＭＯ的数据是由ＫＡＺ民观测的，数据质量更可靠，另外我们获??取到的ＤＹＮＡＭＯ数据除了云参数外
【参考文献】
本文编号：2846657
【学位单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P422
【部分图文】：
气象卫星主要分为同步气象卫星与极轨气象卫星。极轨气象卫星轨??道平面与太阳始终保持着相对固定交角，极轨卫星１２小时即可扫描一次??全球，每日可扫描局地２次，所其时间分辨率较同步卫星相对较低，??可重复观测时间约间隔１６日，但由于轨道高度较低（约６００？１５００ｋｍ），??使极轨卫星具有较高的空间分辨率。为了对某地进行连续且反复的时间??上与空间上的观测，就产生了一种。卫星编队＂的方案，即把若干颗极轨??气象卫星如列车般排成一列，使它们在同一轨道上飞行，可实现对同一??地区较全面的观测。??Ａ－Ｔｒａｉｎ?（Ａｆｔｅｒｎｏｏｎ－Ｔｒａｉｎ）是目前世界上最大的。卫星编队＂，是由??美国航空航天局（ＮＡＳＡ）与法国空间研巧中也（ＣＮＥＳ）联合完成的。??Ａ－Ｔｒａｉｎ?包含?６?颗卫星，艮Ｐ?Ａｑｕａ、Ａｕｒａ、ＰＡ民ＡＳ０Ｌ、ＣＡＬＩＰＳＯ、ＣｌｏｕｄＳａｔ??及ＯＣＯ，其中每个个体在空间运行的位置Ｗ及分别穿越赤道的时间如图??２．１所示。??
图２．５中左图是整个观测实验网络布点的示意图，在印度禅与西太??平洋同步进斤观测，在印度洋区域，形成２个四边形的观测区域，包括??４个观测点（红色圆点与黄色圆点）与２个船载观测点（红色星号）。本??文使用的数据来自左侧中间的观测点，即位于马尔代夫的阿租环礁的观??测。实验中，使用了无线探空仪、下投探空、测风气球、１＾＞１及雷达和飞??机探空等多种观测手段，文章中主要使用了雷达观测的数据。??ｅ?餘必…．■??图２．５?ＤＹＮＡＭＣＶＡＭＩＥ观测实骑布点示意图，（引自Ｙｏｎｅｙａｍａ等，２０１３?）??ＤＹＮＡＭＯ／ＡＭ圧观测实验设置在马尔代夫的阿粗环礁，使用了?３??种有着不同波段的雷达系统，分别是ＡＭＦ（ＡＲＭＭｏｂｉｌｅＦａｃｉｌｉ巧）的垂??直指向Ｋａ波段雷达（ＫＡＺＲ；?Ｋａ波段）；美国德州农工大学提供的可移??动大气研究与教学雷达（ＳＭＡＲＴ－Ｒ；?Ｃ波段）；Ｗ及ＮＣＡ民（美国国家??大气研巧中屯、）的Ｓ波段双偏振多普勒雷达（Ｓ－Ｐｏ恨ａ；?Ｓ波段与Ｋａ波??段）。这３部雷达设置地点如图２．５右。除了这３个雷达观测系统位于??阿杜环礁
图２．６?ＡＲＭ观测实验固定观测点ｌｉｉ及移动观测设备位置示意图（引自ＡＲＭ气候研究观测实??验计划）??图２．６的热带西太平洋３个观测点被圈了起来，经向处于中间的一??个点即为马努斯观测点，本文使用了该观测点１９９９年到２０１０年云水含??量数据。马努斯岛对于云参数的观测最初使用的是３５ＧＨｚ的毫米波段多??普勒云雷达（ＭＭＣ民），在２０１１年Ｗ后，由ＫＡＺ民代替了?ＭＭＣＲ继续??观测，本文中使用到的数据是由ＭＭＣ民观测到的，ＫＡＺＲ是ＭＭＣ民的??升级版。??同ＤＹＮＡＭＯ相似，ＴＷＰ数据的时间分辨率更高，每１０秒一条廓??线，且垂直分辨率较高，另外ＴＷＰ的数据连续观测时间更久，本文使??用了?１９９９年到２０１０年共１１？１２年的数据，因此结果更具有说服力。但??是ＤＹＮＡＭＯ的数据是由ＫＡＺ民观测的，数据质量更可靠，另外我们获??取到的ＤＹＮＡＭＯ数据除了云参数外
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
1 贾小龙;李崇银;;热带大气季节内振荡数值模拟对积云对流参数化方案的敏感性[J];气象学报;2007年06期
本文编号：2846657
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