基于CloudSat卫星资料对秦岭南北云的宏微观物理特征及其辐射强迫特征分析

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lxhldc
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
秦岭作为我国南北地理环境的重要分界线,暖温带和北亚热带之间的过渡区,其南北气候差异较大,总体呈现“南湿北干”的空间格局,气候变化较为敏感。近年来实施的“南水北调中线”和“引汉济渭”工程,目的都是把汉江上游的水调到京津和关中地区,作为汉江主要产水区的秦岭,在全球变化的大背景下,其两侧的降水更加复杂。已有不少文献详细分析了秦岭地区降水的变化特征及南北差异,但是作为降水的前提条件-云,对它的各项特征缺乏详细分析,尤其是对秦岭南北地区云的宏微观物理特征及其辐射强迫特征目前更是尚无研究。对云的各项特性进行详细分析,有助于深入了解该地区的降水本质和降水形成机制,可为合理实施水资源调配提供科学依据。因此,本文利用2007-2015年的CloudSat卫星产品并结合ERA-Interim再分析资料分析了秦岭南北云的宏微观物理特征及其辐射强迫特征,取得的主要结论为:(1)秦岭南北总云出现概率在50%~75%之间,冬半年小于夏半年,以中云和低云为主。云的分布高度基本在15 km以下,3 km以下以低云为主,3~7 km中云为主,7~12 km以高云为主。三个分区四季均以云天为主,云出现概率从南到北逐渐减少,云层高度的季节变化单层云中关中地区最为显著,多层云则是陕南地区。云厚季节变化不明显,均在1~3 km之间。除少数情况外,各云类在三个地区不同云层中的出现概率具有显著的季节变化。(2)秦岭南北云的雷达反射率主要介于-30~10 dBz之间,分布在15 km以下的高度。云水路径和云水含量剖面图均呈南高北低分布,夏季最为明显,反映了秦岭山地对水汽的阻碍作用。云的各项微物理参数量值空间分布与云出现概率保持一致,均为南高北低分布。云的总含水量以液水含量为主且大值区分布在陕南地区;液水有效粒子半径主要集中在5~15 um,最大值出现在陕南冬季,为12.1 um;冰云粒子半径分布在100um以下,随高度整体呈减小趋势。液水粒子数浓度在关中和秦岭地区季节差异较大,陕南季节差异并不明显;关中和陕南地区在夏季冰水粒子数浓度取得最大值,而秦岭在秋季。概率密度分布(PDF)图中除液水粒子数浓度较为分散外,其他参数均呈单峰型分布。(3)强降水过程中,秦岭以北(蒲城站)出现的云系为高层云、高积云和深对流云,出现在1-11.4 km高度层,云体厚度较厚;以南(留坝站)为高层云,出现在2.5-9.3 km高度层,云体厚度薄于北部。由于云类型的不同,秦岭南北微物理特征呈现一定的差异。秦岭以北液水含量平均值为99.9 mg/m3,集中分布在云层中上部的0-100 mg/m3值域段,以南平均值约为北部的2倍,>100 mg/m3占80%左右,集中在云层中部。液水有效粒子半径秦岭以北整层以5-10um的粒子占优势,6-7 km高度出现概率较高,以南10-15 um出现较多且集中在云层中上部。液水粒子数浓度以北以云层中部25-50 cm-3占优势,以南主要在>50 cm-3范围内,分布在5.5-7.5 km高度。冰水含量主要分布在0-50 mg/m3,冰水粒子半径50-100 um占优势,南部占比均高于北部,主要分布高度北部高于南部。冰水粒子数浓度0-100 L-1占比最大,5.5-7.5 km高度出现概率最高。(4)秦岭南北云的长波、短波和净辐射强迫值分别在35~60 W/m2、-300~-111 W/m2和-250~-50 W/m2区间内,云净辐射强迫主要由短波辐射强迫决定,对地面起冷却作用,夏季最强,冬季最弱,陕南最强,关中最弱。长波、短波和净辐射效应均为南部高于北部,但短波和净辐射强迫的变化趋势北部较南部明显,而长波则为南部较北部明显。云辐射效应的年变化表现为短波和净辐射效应随时间呈增强趋势,长波辐射效应呈略微减弱趋势。三类云的辐射效应为低云最强,高云最弱。
其他文献
原子分子领域中原子结构、原子光谱和动力学过程是非常重要的研究方向。在天体物理、等离子物理、大气科学中具有广泛的应用。光电离是其中一个非常重要的动力学过程,主要包
木塑复合材料是一种新型环保材料可广泛应用于门窗生产中,但木塑作为窗型材材料时型材的性能以及角部连接存在问题。本文重点研究了木塑复合窗型材角部连接技术,采用胶接、焊
背景:细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4(Cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)是一个重要的免疫负调节因子,在对免疫反应的调节和肿瘤的免疫治疗中都具有重要的作用。CTLA-4外显子3的可变剪接可以产生两种剪接异构体:全长型CTLA-4(full length CTLA-4,flCTLA-4)、可溶性CTLA-4(soluble CTLA-
DNA凝聚取决于许多因素,包括聚电解质的价态和浓度、溶液的pH值和介电特性等。在本研究中,我们用原子力显微镜(AFM)、动态光散射(DLS)及单分子磁镊(MT)技术研究了导致DNA凝聚、解凝
帕金森症(Parkinson’s disease,PD)是一种慢性中枢神经系统退行性疾病,又称“震颤麻痹”,主要影响运动系统。病人的症状一般表现为静止时手、头或嘴不自主地震颤、肌肉僵直
本文研究了大豆细胞蛋白磷酸化与其耐铝性的关系。利用铝抗性基因型大豆(BX10)和铝敏感基因型大豆(BD2)为材料、以铝胁迫48h的根尖构建cDNA文库,然后进行转录组高通量测序,筛
大数据和人工智能已渗透到各行各业,成为驱动生产业务发展的重要因素。国务院“十三五”规划,明确提出“要加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施,推动互联网、大数据、人工智能同实体经济深度融合”。高速公路行业是大数据发展、开发、利用、推广的重点行业之一,因此充分发掘、利用好高速公路行业大数据以推动行业整体发展,便利高速公路车主成为大势所趋。本文以齐鲁交通车主服务业务为研究对象,首先对齐鲁交通
10-甲氧基喜树碱也称甲氧基喜树碱(MCPT),是从喜树中提取得到的喜树碱(CPT)天然衍生物,亦可通过半合成方法获得。MCPT抗肿瘤活性优于CPT,在体内可代谢成我国临床应用的喜树碱
解淀粉芽孢杆菌Q-426是从堆肥中筛选纯化获得的一株拥有能广泛地抑制真菌和细菌的活性,生较长快,稳定性较好,对于生物农药的开发有一定的前景。本研究对解淀粉芽孢杆菌Q-426
目的:探究大鼠肌腱干细胞(tendon-derived stem cells,TDSCs)体外成神经分化的潜能,并研究Notch通路在此成神经分化过程中的调控作用及其机制。方法:实验组将4周龄SD大鼠的跟