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亚洲季风区云和降水的日变化特征分析

作　者: 金霞
导　师: 吴统文；李肇新
学　校: 中国气象科学研究院
专　业: 气象学
关键词: 云量降水日变化亚洲季风区
分类号: P426
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 148次
引　用: 2次
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内容摘要

数值模式在模拟东亚天气和气候上还存在很多困难,其中,云和降水是最不确定的因素之一,一个原因是由于对该地区云的形成和演变等的认识还不足。同时,由于云的日变化对辐射收支的影响,能否真实模拟气候系统内部因子的日变化和季节变化,目前已是评估气候系统模式水平的一个重要方面。基于上述原因,本论文围绕亚洲季风区云和降水的日变化特征进行了分析,利用2005年7月到2007年6月的中国第一颗业务型静止气象卫星FY-2C的云检测资料、ISCCP云气候数据集、MODIS卫星云资料、地面台站观测云资料、CMORPH卫星降水资料,以及NCEP再分析资料等,分析了亚洲季风区云的多时空分布和演变特征、降水的日变化特征,并就四川盆地的夜雨产生机制进行了探讨。另外,由于FY-2C和CMORPH是初次用于亚洲季风区云和降水日变化的研究,本论文还对这两种数据进行了质量评估。论文主要结论有以下几点:1.对FY-2C云检测资料的评估结果表明,FY-2C与其它云资料表现较为一致,可以正确反映出亚洲季风区总云量的季节分布特征及演变特征。对该地区云的多时空分布及演变特征的研究表明,冬季,整个亚洲季风区的总云量较少,但在四川盆地和中国东海、南海以及西北地区云较多;夏季,整个季风区的云量都较多;云量的季节变化与季风雨带的季节性进退有很好的对应关系。用FY-2C分析亚洲季风区的总云量日变化特征的结果表明,陆地上的云量日变化幅度要比海洋上大很多,青藏高原一年四季的总云量日变化幅度都很显著。2.不同云资料间的差异存在系统性和区域性特征。在中国北方的大部分地区和四川盆地,不同云资料间差异较大。此外,FY-2C与台站资料在海洋和中高纬大陆的差异较大。资料间的差异可能与卫星观测和地面观测采用的完全不同的观测方法、不同卫星资料间的反演方法、下垫面特征,以及云的种类和覆盖持续时间长短等有关。3.对CMORPH降水数据在亚洲季风区的可用性的检验结果表明,在反映降水过程的发生上,CMORPH降水资料与台站降水有较好的一致性,但二者在降水强度上存在差异。主要表现在CMORPH数据中的极小降水值太多,最大降水强度偏弱等特点。若采用0.01mm/hr作为判断CMORPH数据有无降水产生的标准,则可以应用于降水日变化的研究。4.对CMORPH降水频率、降水强度以及云量的日变化分析结果表明,海陆降水日变化差异非常明显,大陆地区的最大降水频率和最大降水量一般出现在白天(9时~18时,LST),而海洋上一般在午夜达到峰值(21时~次日6时,LST)。然而,不同地区不同季节的降水日变化也存在明显差异。春夏秋季的海陆特征对比较显著,冬季海陆的差异较不明显。海洋性大陆地区的降水日变化也表现出明显的大陆性特征。总云量日变化与降水日变化间存在一定的对应关系,但随地区和季节而有所不同。5.四川盆地降水日变化存在一定的独特性,主要表现为夜雨特征。可能是由于青藏高原昼夜温差大,且常在后半夜达到最大,与周边的温度热力梯度也是在当地时间后半夜出现最大值,导致高原东南侧地区的西南风常在午夜达到最强,造成来自孟加拉湾来的大量暖湿空气向北输送在后半夜最强,从而导致夜雨的降水强度比一天中其他时段都要强。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-22
  1.1 引言  9-11
  1.2 云量的特征及其演变的研究进展  11-12
  1.3 降水的日变化特征研究进展  12-14
  1.4 本论文要解决的科学问题  14-15
  1.5 论文使用的数据资料介绍  15-21
    1.5.1 FY-2C 云检测数据  15-18
    1.5.2 ISCCP 云气候数据集  18
    1.5.3 MODIS 云数据  18-19
    1.5.4 台站观测云数据（Ground Observation，GO）  19-20
    1.5.5 CMORPH 降水数据  20-21
  1.6 论文的主要内容和章节安排  21-22
第二章 FY-2C 云资料的检测以及亚洲季风区云的季节分布和日变化特征  22-45
  2.1 引言  22-23
  2.2 总云量的季节平均空间分布  23-30
    2.2.1 北半球冬季  23-26
    2.2.2 北半球夏季  26-28
    2.2.3 系统性差异  28-30
  2.3 总云量的月尺度演变特征  30-39
    2.3.1 105°E～115°E 经圈平均  30-32
    2.3.2 27.5°N～32.5°N 纬圈平均  32-34
    2.3.3 区域性差异  34-39
  2.4 总云量的日变化特征  39-43
  2.5 本章小结  43-45
第三章亚洲季风区降水的日变化特征  45-65
  3.1 引言  45
  3.2 CMORPH 降水数据的可用性分析  45-50
    3.2.1 CMORPH 降水数据与台站降水数据的对比  45-48
    3.2.2 CMORPH 降水数据中不同降水率的出现频率  48-50
  3.3 降水强度、降水频率的空间分布及其与云量之间的联系  50-55
    3.3.1 季节平均降水强度和降水频率的分布特征  50-54
    3.3.2 总云量分布特征  54-55
    3.3.3 无降水条件下的总云量  55
  3.4 降水频率、降水量的日变化特征  55-60
    3.4.1 降水频率的日变化特征  55-58
    3.4.2 降水量的日变化特征  58-60
  3.5 不同地区降水的日变化特征异同  60-63
  3.6 本章小结  63-65
第四章高原东侧地区降水独特的日变化特征分析  65-78
  4.1 引言  65-66
  4.2 青藏高原东侧地区的降水日变化特征  66-67
  4.3 降水日变化的物理机制  67-77
    4.3.1 温度场和风场  68-71
    4.3.2 水汽输送  71-77
  4.4 本章小结  77-78
第五章总结和展望  78-82
  5.1 全文总结  78-80
  5.2 对下一步工作的展望  80-82
参考文献  82-95
致谢  95-96
个人简介  96

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