MJO和kelvin波影響下的云輻射加熱
發(fā)布時間：2020-10-18 18:35
云輻射加熱是非絕熱加熱一個重要的組成部分,因此也是影響大氣環(huán)流的重要因子之一,準確估算與MJO和Kelvin波相關的云輻射加熱廓線對進一步理解熱帶大尺度深對流現(xiàn)象有重要意義。本文利用Fu-Liou模式,通過DYNAMO和TWP不同時段與地點的高時間分辨率地面定點長期云雷達遙感觀測,計算分析了MJO和Kelvin波影響下的基于1：30和13：30觀測和24小時全天觀測得到的云輻射廓線的偏差。發(fā)現(xiàn)類似大尺度對流活躍環(huán)境下輻射廓線偏差一致體現(xiàn)在零度層以上的凈輻射加熱高估。以此為依據(jù),本文通過天頂角系數(shù)法和高斯擬合法分別對短波和長波輻射加熱進行了適用于熱帶海洋區(qū)域的統(tǒng)一的訂正以得到日平均輻射加熱。該訂正方法隨后被應用到CloudSat和CALIPSO輻射資料,以考察與MJO和Kelvin波相關的深對流活動的云和輻射廓線特征。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過修正后的輻射加熱廓線不論是在MJO或者是長波KW(波數(shù)=4)的對流活躍期都更為"bottom heavy"。并發(fā)現(xiàn)MJO與KW輻射加熱廓線差異主要體現(xiàn)在MJO和較短波長(波數(shù)4)的KW之間的差異,主要體現(xiàn)為MJO相關輻射加熱更偏重低層大氣。而當KW波數(shù)小于4(亦即對流空間尺度與MJO對流空間尺度相當時)時其相關輻射加熱特征與MJO相關的輻射加熱特征類似,更側重于低層大氣。
【學位單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：P422
【部分圖文】：
氣象衛(wèi)星主要分為同步氣象衛(wèi)星與極軌氣象衛(wèi)星。極軌氣象衛(wèi)星軌??道平面與太陽始終保持著相對固定交角，極軌衛(wèi)星１２小時即可掃描一次??全球，每日可掃描局地２次，所其時間分辨率較同步衛(wèi)星相對較低，??可重復觀測時間約間隔１６日，但由于軌道高度較低（約６００？１５００ｋｍ），??使極軌衛(wèi)星具有較高的空間分辨率。為了對某地進行連續(xù)且反復的時間??上與空間上的觀測，就產(chǎn)生了一種。衛(wèi)星編隊＂的方案，即把若干顆極軌??氣象衛(wèi)星如列車般排成一列，使它們在同一軌道上飛行，可實現(xiàn)對同一??地區(qū)較全面的觀測。??Ａ－Ｔｒａｉｎ?（Ａｆｔｅｒｎｏｏｎ－Ｔｒａｉｎ）是目前世界上最大的。衛(wèi)星編隊＂，是由??美國航空航天局（ＮＡＳＡ）與法國空間研巧中也（ＣＮＥＳ）聯(lián)合完成的。??Ａ－Ｔｒａｉｎ?包含?６?顆衛(wèi)星，艮Ｐ?Ａｑｕａ、Ａｕｒａ、ＰＡ民ＡＳ０Ｌ、ＣＡＬＩＰＳＯ、ＣｌｏｕｄＳａｔ??及ＯＣＯ，其中每個個體在空間運行的位置Ｗ及分別穿越赤道的時間如圖??２．１所示。??
圖２．５中左圖是整個觀測實驗網(wǎng)絡布點的示意圖，在印度禪與西太??平洋同步進斤觀測，在印度洋區(qū)域，形成２個四邊形的觀測區(qū)域，包括??４個觀測點（紅色圓點與黃色圓點）與２個船載觀測點（紅色星號）。本??文使用的數(shù)據(jù)來自左側中間的觀測點，即位于馬爾代夫的阿租環(huán)礁的觀??測。實驗中，使用了無線探空儀、下投探空、測風氣球、１＾＞１及雷達和飛??機探空等多種觀測手段，文章中主要使用了雷達觀測的數(shù)據(jù)。??ｅ?餘必…．■??圖２．５?ＤＹＮＡＭＣＶＡＭＩＥ觀測實騎布點示意圖，（引自Ｙｏｎｅｙａｍａ等，２０１３?）??ＤＹＮＡＭＯ／ＡＭ圧觀測實驗設置在馬爾代夫的阿粗環(huán)礁，使用了?３??種有著不同波段的雷達系統(tǒng)，分別是ＡＭＦ（ＡＲＭＭｏｂｉｌｅＦａｃｉｌｉ巧）的垂??直指向Ｋａ波段雷達（ＫＡＺＲ；?Ｋａ波段）；美國德州農工大學提供的可移??動大氣研究與教學雷達（ＳＭＡＲＴ－Ｒ；?Ｃ波段）；Ｗ及ＮＣＡ民（美國國家??大氣研巧中屯、）的Ｓ波段雙偏振多普勒雷達（Ｓ－Ｐｏ恨ａ；?Ｓ波段與Ｋａ波??段）。這３部雷達設置地點如圖２．５右。除了這３個雷達觀測系統(tǒng)位于??阿杜環(huán)礁
圖２．６?ＡＲＭ觀測實驗固定觀測點ｌｉｉ及移動觀測設備位置示意圖（引自ＡＲＭ氣候研究觀測實??驗計劃）??圖２．６的熱帶西太平洋３個觀測點被圈了起來，經(jīng)向處于中間的一??個點即為馬努斯觀測點，本文使用了該觀測點１９９９年到２０１０年云水含??量數(shù)據(jù)。馬努斯島對于云參數(shù)的觀測最初使用的是３５ＧＨｚ的毫米波段多??普勒云雷達（ＭＭＣ民），在２０１１年Ｗ后，由ＫＡＺ民代替了?ＭＭＣＲ繼續(xù)??觀測，本文中使用到的數(shù)據(jù)是由ＭＭＣ民觀測到的，ＫＡＺＲ是ＭＭＣ民的??升級版。??同ＤＹＮＡＭＯ相似，ＴＷＰ數(shù)據(jù)的時間分辨率更高，每１０秒一條廓??線，且垂直分辨率較高，另外ＴＷＰ的數(shù)據(jù)連續(xù)觀測時間更久，本文使??用了?１９９９年到２０１０年共１１？１２年的數(shù)據(jù)，因此結果更具有說服力。但??是ＤＹＮＡＭＯ的數(shù)據(jù)是由ＫＡＺ民觀測的，數(shù)據(jù)質量更可靠，另外我們獲??取到的ＤＹＮＡＭＯ數(shù)據(jù)除了云參數(shù)外
【參考文獻】
本文編號：2846657
【學位單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：P422
【部分圖文】：
氣象衛(wèi)星主要分為同步氣象衛(wèi)星與極軌氣象衛(wèi)星。極軌氣象衛(wèi)星軌??道平面與太陽始終保持著相對固定交角，極軌衛(wèi)星１２小時即可掃描一次??全球，每日可掃描局地２次，所其時間分辨率較同步衛(wèi)星相對較低，??可重復觀測時間約間隔１６日，但由于軌道高度較低（約６００？１５００ｋｍ），??使極軌衛(wèi)星具有較高的空間分辨率。為了對某地進行連續(xù)且反復的時間??上與空間上的觀測，就產(chǎn)生了一種。衛(wèi)星編隊＂的方案，即把若干顆極軌??氣象衛(wèi)星如列車般排成一列，使它們在同一軌道上飛行，可實現(xiàn)對同一??地區(qū)較全面的觀測。??Ａ－Ｔｒａｉｎ?（Ａｆｔｅｒｎｏｏｎ－Ｔｒａｉｎ）是目前世界上最大的。衛(wèi)星編隊＂，是由??美國航空航天局（ＮＡＳＡ）與法國空間研巧中也（ＣＮＥＳ）聯(lián)合完成的。??Ａ－Ｔｒａｉｎ?包含?６?顆衛(wèi)星，艮Ｐ?Ａｑｕａ、Ａｕｒａ、ＰＡ民ＡＳ０Ｌ、ＣＡＬＩＰＳＯ、ＣｌｏｕｄＳａｔ??及ＯＣＯ，其中每個個體在空間運行的位置Ｗ及分別穿越赤道的時間如圖??２．１所示。??
圖２．５中左圖是整個觀測實驗網(wǎng)絡布點的示意圖，在印度禪與西太??平洋同步進斤觀測，在印度洋區(qū)域，形成２個四邊形的觀測區(qū)域，包括??４個觀測點（紅色圓點與黃色圓點）與２個船載觀測點（紅色星號）。本??文使用的數(shù)據(jù)來自左側中間的觀測點，即位于馬爾代夫的阿租環(huán)礁的觀??測。實驗中，使用了無線探空儀、下投探空、測風氣球、１＾＞１及雷達和飛??機探空等多種觀測手段，文章中主要使用了雷達觀測的數(shù)據(jù)。??ｅ?餘必…．■??圖２．５?ＤＹＮＡＭＣＶＡＭＩＥ觀測實騎布點示意圖，（引自Ｙｏｎｅｙａｍａ等，２０１３?）??ＤＹＮＡＭＯ／ＡＭ圧觀測實驗設置在馬爾代夫的阿粗環(huán)礁，使用了?３??種有著不同波段的雷達系統(tǒng)，分別是ＡＭＦ（ＡＲＭＭｏｂｉｌｅＦａｃｉｌｉ巧）的垂??直指向Ｋａ波段雷達（ＫＡＺＲ；?Ｋａ波段）；美國德州農工大學提供的可移??動大氣研究與教學雷達（ＳＭＡＲＴ－Ｒ；?Ｃ波段）；Ｗ及ＮＣＡ民（美國國家??大氣研巧中屯、）的Ｓ波段雙偏振多普勒雷達（Ｓ－Ｐｏ恨ａ；?Ｓ波段與Ｋａ波??段）。這３部雷達設置地點如圖２．５右。除了這３個雷達觀測系統(tǒng)位于??阿杜環(huán)礁
圖２．６?ＡＲＭ觀測實驗固定觀測點ｌｉｉ及移動觀測設備位置示意圖（引自ＡＲＭ氣候研究觀測實??驗計劃）??圖２．６的熱帶西太平洋３個觀測點被圈了起來，經(jīng)向處于中間的一??個點即為馬努斯觀測點，本文使用了該觀測點１９９９年到２０１０年云水含??量數(shù)據(jù)。馬努斯島對于云參數(shù)的觀測最初使用的是３５ＧＨｚ的毫米波段多??普勒云雷達（ＭＭＣ民），在２０１１年Ｗ后，由ＫＡＺ民代替了?ＭＭＣＲ繼續(xù)??觀測，本文中使用到的數(shù)據(jù)是由ＭＭＣ民觀測到的，ＫＡＺＲ是ＭＭＣ民的??升級版。??同ＤＹＮＡＭＯ相似，ＴＷＰ數(shù)據(jù)的時間分辨率更高，每１０秒一條廓??線，且垂直分辨率較高，另外ＴＷＰ的數(shù)據(jù)連續(xù)觀測時間更久，本文使??用了?１９９９年到２０１０年共１１？１２年的數(shù)據(jù)，因此結果更具有說服力。但??是ＤＹＮＡＭＯ的數(shù)據(jù)是由ＫＡＺ民觀測的，數(shù)據(jù)質量更可靠，另外我們獲??取到的ＤＹＮＡＭＯ數(shù)據(jù)除了云參數(shù)外
【參考文獻】
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1 賈小龍;李崇銀;;熱帶大氣季節(jié)內振蕩數(shù)值模擬對積云對流參數(shù)化方案的敏感性[J];氣象學報;2007年06期
本文編號：2846657
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