黑碳气溶胶光学特性数值模拟研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fgq861218
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
黑碳气溶胶在全球和区域气候中起着重要作用,然而其光学特性仍然存在不确定性。实际的黑碳粒子为复杂的非球形结构,但由于模拟的限制,大多黑碳光学特性的数值研究将其假设为球形,得到的光学特性与实际存在一定差别。本文数值地研究黑碳气溶胶的非球形形状和复杂内混结构对其光学特性的影响。  对于未混合的情况,利用分型聚合体表示大气中的黑碳气溶胶粒子,不同的分型维度决定了不同分型聚合体的形状,同时建立与分型聚合体等体积的球形、椭球形模型,运用MSTM方法模拟分型聚合体模型的光学特性,Mie散射模拟球形模型、T-矩阵方法计算椭球形模型的光学特性并对0.35μm,0.55μm和0.88μm入射波长下不同形状的黑碳气溶胶体光学特性进行比较。结果表明,即使分型聚合体为十分紧凑的近似球形,球形模型和椭球形模型光学特性的结果仍然与分型聚合体模型结果有明显误差,因此,在气候模式模拟中,用球形模型结果代替大气中真实黑碳气溶胶的光学特性是存在问题的。同时,发现入射波长和分型维度也是影响黑碳气溶胶光学特性的两个重要因子。此外,评估了(A)ngstr(o)m指数对黑碳气溶胶形状和尺度分布的敏感性,发现消光(A)ngstr(o)m指数和吸收(A)ngstr(o)m指数对形状和尺度分布都很敏感。  对于老化混合后的黑碳气溶胶,本文建立了一个理想的非球形内混模型并通过数值模拟的方式准确研究混合后黑碳气溶胶的光学特性。该模型用分型聚合体模型表示黑碳气溶胶粒子,并假设非吸收的混合物质为球形,为了提高计算效率,模型中将与混合球形模型发生重叠的单体移至球形模型外部,避免重叠情况的发生,从而可以继续使用计算效率较高的MSTM算法模拟其光学特性。讨论了入射波长为0.55μm时与非吸收性气溶胶混合的黑碳的光学特性,发现非吸收性的混合物质使黑碳气溶胶的消光和吸收明显增强,尤其是吸收可以强于未混合时的三倍以上。此外还发现混合的体积和相对位置同样是两个影响黑碳气溶胶光学特性的重要因素,需要在今后的研究中重点关注。
其他文献
本文利用2008年1月10日-2月2日地面观测、探空资料以及NCEP/NCAR的1°×1°再分析资料,应用非静力中尺度模式WRF,对2008年初中国南方的冻雨过程进行统计和数值模拟分析,研究引发
以邓小平为核心的第二代中央领导集体,用新的思想观点,继承、丰富和发展了马克思主义党的学说和毛泽东建党思想,开创了党的建设新的伟大工程。以江泽民为核心的第三代中央领导集体,承前启后,继往开来,领导全党全面推进这个伟大工程,对新时期执政党建设作出了新贡献...
本文先利用1981-2002年东北地区土壤湿度观测资料分析了东北地区土壤湿度的分布特征和空间变化特征,然后分区域平均和单站点分析了东北地区土壤湿度的年际变化特征,季节变化特
本文利用差分吸收光谱系统(DOAS)对南京江北地区的污染物进行监测,并结合国家标准和DOAS自身的质控特点及统计学分析方法制定了较为可靠的观测质量控制措施,确保获得具有代表性
今年“两奖”审核委员会的使命已经完成,“两奖”的评选工作也已经结束。改革评选机制的诸多举措是否成功、是否有效?能不能达到既定目标?还应该着手进行哪些方面的改革?这一
本文利用东北地区26站夏季气温资料、NCEPNCAR再分析资料,分析了1951~2008年东北地区夏季气温变化特征及其与太平洋海温异常(PDO)的关系。结果表明:   (1)东北夏季气温存在着
新的《数学课程标准》更多地强调学生用数学眼光从生活中捕捉数学问题、探索数学规律,以及主动运用数学知识分析生活现象、解决生活中实际问题的能力。因此, 教师应注重从学生已有的生活经验出发,挖掘学生感兴趣的生活素材,以丰富多彩的形式展现给学生,教师要善于诱发学生的学习兴趣,要充分利用数学课堂,把它创设成充满活力的空间,从而激发学生的思维,让他们积极地感受数学美,去追求数学美。我在培养小学生学习数学的兴趣
本文用候雨量指标定义了福建春季开汛期,利用1960~2008年共49年福建25个代表站的降水资料,建立了1960~2008年福建春季开汛期序列,使用相关、功率谱、小波分析等气候统计方法对近49
本文利用河北省2006-2008年春、秋季飞机探测资料并结合宏观天气资料,分析了石家庄、邢台、张家口、渤海湾等地区上空的气溶胶分布和云系结构特征,探讨了气溶胶和云粒子浓度垂
湖泊蒸发是全球能量分布,水文循环的重要组成部分,同时是气候及生态系统环境变化的指示因子。利用太湖湖上涡度相关观测平台避风港站点2012年的辐射,湍流通量以及气象资料,分