东南极冰盖典型下降风区表面能量平衡的参数化研究
发布时间：2020-12-21 14:20
南极冰盖表面冰/雪-气相互作用过程,是制约我们认识表面物质平衡和提升极地天气气候预报水平的关键科学问题。因此,东南极冰雪表面能量平衡过程的参数化,有助于更准确的预测南极乃至全球的气候,同时也能为卫星产品和模式评估,提供更可靠的地面验证。基于东南极冰盖典型下降风区的气象长期观测资料和涡动试验,本文评估了能量平衡关键因子（太阳辐射、反照率、长波辐射、感热和冰雪热通量）的不同模拟和计算方法,提出了适用于下降风区的最佳参数化方案。之后,本文模拟了各个能量平衡组分,分析各要素随时间的变化特征与原因,并结合南极其他站点进行了讨论。主要结论如下:1.辐射通量的参数化表明,本下降风区中,（1）Crawford和Laevastu方案分别适合晴空下和全天空条件下太阳辐射的模拟。（2）Greuell方案反照率对比模拟表现最好,但在冬季增强下降风和低太阳高度角的影响下结果会偏低。（3）模拟短波辐射时表明,由于本文高估了某些大气成分的削弱作用,使得模拟短波和净短波辐射总体偏小。总体短波实测值水平是高于低海拔地区的。（4）通过拟合系数提升了向下长波参数化精度,结果表明Dilley和Konzelmann方案分别是晴...
【文章来源】：中国气象科学研究院北京市
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CHINARE横断面上自动气象观测站分布图（黑实线为200m等高线）
第二章 研究区域简介及资料情况安装在数据采集箱中，表面雪温由安装在 AWS 支架上的红外测温仪直接测量，雪温探头则被埋在初始深度为10cm和40cm的雪层中。除了气压传感器采样频率为1h一次外，所有的传感器频率都为10min一次，最后由CampbellCR5000数据采集器进行1小时平均记录数据。
13本文基于王介民（2012）撰写的《涡动相关通量观测指导手册》，对三维超声风速资料进行了预处理和质量控制，具体流程如图2.3所示。图2.3 三维超声风速资料的预处理和质量控制流程图通过原始资料的diag状态对其错误值进行剔除并筛去野点后，利用二次旋转的方法计算出平面拟合参数对数据进行倾斜修正，再根据虚温和空气密度修正计算得到 30min平均值的初级感热数据。在上述这些数据的基础上，再对数据进行大气平稳性、发展充分性检验。根据数据质量的简单分级进行判断（表2.2），最终获得可使用的数据。其中级别0为高质量数据，可用于基础研究。级别1为中等数据，可用于长期观测资料处理。级别2为低质量数据，应舍弃，必要时需要对缺失值做插补（孙维君，2012）。此外
【参考文献】：
期刊论文
[1]Surface energy balance on the Antarctic plateau as measured with an automatic weather station during 2014[J]. DING Minghu,Anubha AGRAWAL,Petra HEIL,YANG Diyi. Advances in Polar Science. 2019(02)
[2]FS-J1四分量净全辐射表在北极地区的性能评测[J]. 杨堤益,丁明虎,田彪,韩微,窦挺峰,效存德. 气象科技. 2018(05)
[3]罗斯海难言岛地区近地面层风场特征分析及数值模拟[J]. 于海鹏,胡海波,陈志昆,丁明虎,宋毅. 极地研究. 2017(04)
[4]我国南极科考站附近气旋的特征分析[J]. 秦听,魏立新,李珵. 海洋学报. 2017(05)
[5]普里兹湾沿岸下降风特征分析[J]. 丁卓铭,张林,卞林根,孙启振. 极地研究. 2015(04)
[6]Surface mass balance and its climate significance from the coast to Dome A, East Antarctica[J]. DING MingHu,XIAO CunDe,LI ChuanJin,QIN DaHe,JIN Bo,SHI GuiTao,XIE AiHong,CUI XiangBin. Science China(Earth Sciences). 2015(10)
[7]移动式极地大气参数测量系统I.研制与试观测[J]. 田启国,柴博,吴晓庆,姜鹏,纪拓,金鑫淼,周宏岩. 极地研究. 2015(02)
[8]2011年2月—2012年1月东南极高原辐射平衡观测研究[J]. 傅良,卞林根,效存德,逯昌贵,丁明虎. 气象学报. 2015(01)
[9]总日射表热偏移订正方法研究进展[J]. 程兴宏,杨云,宋建洋,权继梅,丁蕾. 气象科技. 2013(01)
[10]冰川/积雪-大气相互作用研究进展[J]. 杨兴国,秦大河,秦翔. 冰川冻土. 2012(02)
硕士论文
[1]青藏高原地区夏季大气向下长波辐射观测分析[D]. 刘梦琪.中国气象科学研究院 2018
[2]南极冰盖大气结构探测及资料验证研究[D]. 傅良.中国气象科学研究院 2014
[3]南极中山站至Dome-A考察断面近地层特征参数的研究[D]. 马永锋.中国气象科学研究院 2009
本文编号：2929973
【文章来源】：中国气象科学研究院北京市
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CHINARE横断面上自动气象观测站分布图（黑实线为200m等高线）
第二章 研究区域简介及资料情况安装在数据采集箱中，表面雪温由安装在 AWS 支架上的红外测温仪直接测量，雪温探头则被埋在初始深度为10cm和40cm的雪层中。除了气压传感器采样频率为1h一次外，所有的传感器频率都为10min一次，最后由CampbellCR5000数据采集器进行1小时平均记录数据。
13本文基于王介民（2012）撰写的《涡动相关通量观测指导手册》，对三维超声风速资料进行了预处理和质量控制，具体流程如图2.3所示。图2.3 三维超声风速资料的预处理和质量控制流程图通过原始资料的diag状态对其错误值进行剔除并筛去野点后，利用二次旋转的方法计算出平面拟合参数对数据进行倾斜修正，再根据虚温和空气密度修正计算得到 30min平均值的初级感热数据。在上述这些数据的基础上，再对数据进行大气平稳性、发展充分性检验。根据数据质量的简单分级进行判断（表2.2），最终获得可使用的数据。其中级别0为高质量数据，可用于基础研究。级别1为中等数据，可用于长期观测资料处理。级别2为低质量数据，应舍弃，必要时需要对缺失值做插补（孙维君，2012）。此外
【参考文献】：
期刊论文
[1]Surface energy balance on the Antarctic plateau as measured with an automatic weather station during 2014[J]. DING Minghu,Anubha AGRAWAL,Petra HEIL,YANG Diyi. Advances in Polar Science. 2019(02)
[2]FS-J1四分量净全辐射表在北极地区的性能评测[J]. 杨堤益,丁明虎,田彪,韩微,窦挺峰,效存德. 气象科技. 2018(05)
[3]罗斯海难言岛地区近地面层风场特征分析及数值模拟[J]. 于海鹏,胡海波,陈志昆,丁明虎,宋毅. 极地研究. 2017(04)
[4]我国南极科考站附近气旋的特征分析[J]. 秦听,魏立新,李珵. 海洋学报. 2017(05)
[5]普里兹湾沿岸下降风特征分析[J]. 丁卓铭,张林,卞林根,孙启振. 极地研究. 2015(04)
[6]Surface mass balance and its climate significance from the coast to Dome A, East Antarctica[J]. DING MingHu,XIAO CunDe,LI ChuanJin,QIN DaHe,JIN Bo,SHI GuiTao,XIE AiHong,CUI XiangBin. Science China(Earth Sciences). 2015(10)
[7]移动式极地大气参数测量系统I.研制与试观测[J]. 田启国,柴博,吴晓庆,姜鹏,纪拓,金鑫淼,周宏岩. 极地研究. 2015(02)
[8]2011年2月—2012年1月东南极高原辐射平衡观测研究[J]. 傅良,卞林根,效存德,逯昌贵,丁明虎. 气象学报. 2015(01)
[9]总日射表热偏移订正方法研究进展[J]. 程兴宏,杨云,宋建洋,权继梅,丁蕾. 气象科技. 2013(01)
[10]冰川/积雪-大气相互作用研究进展[J]. 杨兴国,秦大河,秦翔. 冰川冻土. 2012(02)
硕士论文
[1]青藏高原地区夏季大气向下长波辐射观测分析[D]. 刘梦琪.中国气象科学研究院 2018
[2]南极冰盖大气结构探测及资料验证研究[D]. 傅良.中国气象科学研究院 2014
[3]南极中山站至Dome-A考察断面近地层特征参数的研究[D]. 马永锋.中国气象科学研究院 2009
本文编号：2929973
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