云南地区上空UTLS区沙尘气溶胶传输过程及来源的数值模拟研究

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本文利用2007-2016年CALIPSO卫星最新版(V4.10)Level 2气溶胶廓线资料对云南地区上空上对流层下平流层(UTLS)气溶胶的垂直分布特征进行探究,并结合南亚夏季风和南亚高压反气旋环流,开展了沙尘气溶胶UTLS区域输送机制的相关分析,之后使用数值模拟对云南地区上空沙尘气溶胶的来源及传输过程进行分析。主要结论如下:(1)云南地区沙尘气溶胶垂直分布主要呈现多层气溶胶层形式,UTLS区气溶胶层明显,从5月开始UTLS区气溶胶层不断升高至7月,8-9月UTLS气溶胶层高度降低。随着南亚夏季风增强,青藏高原以南地区包括云南上空UTLS区内沙尘气溶胶增多,这是由于南亚夏季风增强,对应青藏高原南侧区域的上升运动增强,沙尘气溶胶随深对流活动上升,使高原以南UTLS区内沙尘增多,且水汽随上升活动增多,粒子吸湿增长,增强了沙尘气溶胶的后向散射能力;当南亚高压增强,云南地区上空UTLS区上升气流增强,UTLS区内13-17km沙尘气溶胶向上输送增多,17km之上沙尘气溶胶增多。(2)云南地区上空两次典型沙尘天气中沙尘气溶胶主要来源于中国西部的塔克拉玛干沙漠和戈壁沙漠以及南亚的塔尔沙漠。来自15km高度的沙尘粒子主要来源于地表,通过垂直活动在青藏高原及其东南侧上升,并随南亚高压反气旋环流输送到云南上空。(3)对流发生区沙尘粒子高浓度通道,主要是对流活动引起的。在上对流层区(UT),沙尘气溶胶分布与深对流位置较为一致,沙尘气溶胶从源地向青藏高原北坡及南坡抬升至高原地区并向东输送,高原地区上升运动较强烈,至青藏高原东南侧,沙尘气溶胶持续上升。随着高度的增加,在下对流层区(LS),沙尘气溶胶主要分布在南亚反气旋内部,说明沙尘气溶胶随着深对流活动从边界层空气直接带到对流流出高度,之后随着大尺度缓慢垂直向上,沙尘气溶胶分布受南亚高压反气旋控制,随反气旋环流形式传输到云南上空。
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