中国大气短波吸收辐射的气候研究

根据 ERBE 和ISCCP 资料,以及实测和计算的地表吸收辐射资料,计算并讨论了我国大气短波吸收辐射的时空分布特征;分析了其与各影响因子的关系。结果表明,大气短波吸收辐射随纬度和拔海高度变化明显,其与天文辐射、水汽压的相关也很显著,总云量对它的影响仅在东部地区有所反映。最后还计算了大气对太阳辐射的吸收率,初步表明其值在我国东部地区可达0.30,最大可超过0.35,远大于以往文献的平均估计。

青藏高原北部的大气加热场特征

利用五道梁 1 994— 1 997年的实际观测资料 ,结合一些经验计算公式计算得到了 1 994— 1 997年青藏高原北部地区的大气加热场强度。结果表明 ,从 4年平均情况来看 ,高原北部地区 4～ 8月大气加热场为热源 ,1 0月～ 2月为冷源 ,3月和 9月为转换时期 ;就年平均大气加热场强度年际变化来看 ,1 994年和 1 995年为大气冷源 ,1 996年和 1 997年则为大气热源 ;

中南半岛春季气溶胶直接辐射强迫时空演变特征分析

中南半岛国家春季存在大量的生物质燃烧活动,生成的气溶胶会通过大气环流影响我国西南地区大气辐射收支,探究其对大气加热率的影响可为研究它对天气和气候的影响提供依据。基于MERRA-2再分析数据中逐时的气溶胶和晴空下的辐射通量等资料,首先分析其时空特征,其次利用EOF、合成分析等统计方法,讨论中南半岛气溶胶光学厚度(AOD)、地表气溶胶直接辐射强迫(ADRF)的时空演变特征及其与大气短波加热率的关系。结果表明:(1)在3-4月生物质燃烧季节,中南半岛与云南省均存在AOD极大值,它们的时间序列变化趋势具有较高的一致性,主要表现为老挝和越南北部地区AOD中心值超过1,受其影响云南省的AOD由北向南逐渐增强。(2)3-4月中南半岛生物质燃烧AOD与总AOD的高值中心一致,说明该区域气溶胶主要来源于生物质燃烧,老挝北部存在高达28 kg·m^(-1)·d^(-1)的生物质燃烧气溶胶的水平通量散度,能将气溶胶向东北方向输送至中国。(3)地表ADRF与AOD时空分布存在较高的一致性,3-4月老挝和越南的北部地区同样存在地表ADRF高值中心,其值可达-36 W·m^(-2)。EOF第一模态中,印度东北角与我国西藏东南部交界处、老挝、越南和泰国地区均为正位相区域,主要在3-4月出现极大值,2017-2018年间极值减弱,2019年再次增大。云南省地表ADRF时间变化趋势与中南半岛变化一致。(4)地表负ADRF和大气短波加热率的统计关系为:地表的净辐射通量减少越多,低层大气吸收短波辐射造成的加热越大,表明大气内气溶胶截留的短波辐射通量越多,该现象在700 hPa上最为明显,尤其是3-4月。

辐射参数化的变化对模式中期和月预报的影响

在T1 0 6中期数值预报模式和T6 3气候模式中进行了两种辐射过程参数化的对比试验。目前在这两个模式中用作对照积分的辐射方案 (OPE)是ECMWF的早期业务方案 ,而新的辐射方案 (NEW )是ECMWF 1 989年 5月 2日成为业务的版本。试验结果表明 ,OPE高估了短波水的吸收 ,导致太大的短波大气吸收和地表太小的向下短波辐射 ;OPE还低估了长波辐射冷却和大气顶的向外长波辐射 (OLR) ;NEW增加了地表有效辐射能量和对流层总的冷却 ,产生了较大的湍流热通量 ,对流活动加强 ,降水量明显增加 ;NEW还使平流层温度偏暖得到矫正。业务平行试验的统计检验表明 ,NEW对 4～