低纬地区示踪物向高纬度及邻近地区传输的理想数值模拟

论文摘要

北极以及青藏高原作为全球气候变化的敏感区是研究全球气候变化的关键区域。并且北极和青藏高原都处在人类活动频繁的北半球,受到了大量的人为污染,得到学者的广泛关注。本论文利用NCEP/NCAR FNL客观分析资料驱动中尺度模式WRF（Weather Research and forecasting Model）,模拟了2010年不同气象条件对低纬地区排放的理想示踪物向中高纬度地区传输过程的影响,并对示踪物的传输总量、传输特征及传输机制进行了分析,为深入理解低纬度地区污染物向中高纬度地区传输的动力机制提供了参考依据。另外,论文还模拟了季风期5个不同区域（青藏高原本地、中国华南地区、南亚、东南亚和中国东部）的理想示踪物向高原地区的传输过程,研究其传输特征和机制,定量分析了高原本地污染源和外来污染源占高原污染物总量的百分比,为进一步深入研究高原地区污染来源提供参考。论文研究得到以下主要结论:（1）12月从低纬地区传输到高纬度的示踪物最多,其峰值约占释放总量的44?,其次是9月和6月,分别达到7.5?和7?,3月最少,约为0.105?。示踪物在12月传输到中高纬度地区所需的时间最短,大约为3天,其次是9月和6月,分别是6天和5天,3月示踪物传输到中高纬度所需时间最长,约为9天;不同气象条件下示踪物在高纬度地区停留的高度也不同。3月高度较低,主要集中在850-700 hPa之间,9月在400-200 hPa之间,而6月和12月在850-200 hPa的高度之间都出现浓度较高的示踪物;示踪物传输的路径主要受环流场和风场控制,较强的径向南风和气旋系统有利于示踪物向高纬度地区传输,持续并且稳定的低压系统是示踪物在12月向中高纬度传输量级最大的重要原因;东亚大槽强度对于传输影响不大,重要的是形态,槽线的走向对传输影响很大。槽后风向越水平,槽前风向越垂直,这种槽线西北-东南走向的形态越有利于传输。槽的形态会影响到径向南风,这是导致影响传输的根本原因。（2）不同时期,不同高度上高原地区的示踪物来源是不同的,传输环境对其有重要的影响。5月,南亚的示踪物很容易侵入高原;6月,中国东部的示踪物更加容易,而在7月,南亚的示踪物侵入高原的最多;初始排放量对传输的影响要大于排放区域面积对其的影响,并且传输高度主要集中在500 hPa以下,在7月,对流层上层也是重要的传输通道。示踪物在对流层低层传输过程中,西南季风和东南季风以及西风带是影响传输的主要因素;而在对流层上层的传输过程中,南亚高压形成的反气旋系统对于传输起到了重要作用。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 引言
•   1.2 研究现状
•   1.3 研究内容和研究目的
• 第二章 模式及资料介绍
•   2.1 模式介绍
•   2.2 再分析资料简介
• 第三章 低纬度地区示踪物向中高纬度地区传输的个例模拟研究
•   3.1 引言
•   3.2 个例选取及数值试验
•   3.3 模拟结果分析
•     3.3.1 传输至中高纬度地区的总量
•     3.3.2 水平风场分析
•     3.3.3 剖面分析
•     3.3.4 轨迹模式模拟结果分析
•   3.4 东亚大槽对于示踪物传输影响的机理分析
•   3.5 结果与讨论
• 第四章 季风期不同区域排放的示踪物向高原地区传输的个例模拟分析
•   4.1 引言
•   4.2 模式及数据
•   4.3 模拟结果分析
•     4.3.1 传输至高原地区的示踪物总量
•     4.3.2 不同初始排放总量和不同排放面积对于传输的影响
•     4.3.3 示踪物在不同高度上的传输特征
•     4.3.4 分析示踪物向高原传输的机制
•     4.3.5 轨迹模式模拟结果分析
•   4.4 结果与讨论
• 第五章 结论与展望
•   5.1 全文总结
•   5.2 论文创新点
•   5.3 不足与展望
• 参考文献
• 在学期间的研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 邱继勇

导师: 黄倩

关键词: 中高纬度气溶胶,低纬地区示踪物,向高纬传输,模式,青藏高原

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 兰州大学

分类号: P467

总页数: 60

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