輻射平衡緯向變化的CSRR觀測——以南海為例.pdf

1、地球-大氣系統(tǒng)的輻射平衡決定了地球和大氣的熱狀況,影響全球溫度場的基本分布格局,并在不同大氣環(huán)流和下墊面的作用下形成了復(fù)雜多變的氣候特征,產(chǎn)生各種各樣的天氣過程。近年來大氣成分的變化,特別是溫室氣體含量的急劇增加,改變了地氣系統(tǒng)的輻射平衡,對氣候產(chǎn)生越來越深遠(yuǎn)的影響,這已成為當(dāng)今最為重要的全球環(huán)境問題之一。因此,關(guān)于輻射平衡的研究將有助于我們了解大氣成分的變化,以及天氣和氣候的形成、特征及變化規(guī)律。然而,大多數(shù)研究結(jié)果表明,各種溫室效應(yīng)

2、因子的輻射強迫通過氣候數(shù)值模型的綜合回報結(jié)果,與溫度變化實測“指紋”記錄的空間分布并不一致,原因為缺乏介于輻射強迫和溫度響應(yīng)之間的中間層次觀測成果的檢驗與控制,研究者只能依賴于不同處理方案的氣候模型來理解從輻射強迫到溫度的響應(yīng)機制,往往將氣候問題復(fù)雜化。因此,增加中間層次的觀測,對于幫助判斷各氣候響應(yīng)模型的認(rèn)識水平,以及評估氣候響應(yīng)機制和氣候變化預(yù)測都具有重要的意義。
　　 本文選取南海這一典型低緯度邊緣海作為研究區(qū)域,并以東海

3、作為中緯度比照區(qū)域,選取位于入射太陽輻射能量峰值所在的綠光通道,以及位于逸出的長波輻射區(qū)間,同時又具可探測太陽耀光能量的中紅外通道為觀測窗口對,通過遙感方法直接測量不同緯度帶太陽輻射典型入射通道與長波輻射特定出射通道的太陽耀光輻射比時間序列,在經(jīng)過成像幾何校正后,利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法獲取其各個特征尺度分量,并結(jié)合二氧化碳、甲烷、臭氧和氣溶膠光學(xué)厚度的遙感反演數(shù)據(jù),揭示了研究區(qū)域內(nèi)輻射平衡及其主要特征尺度分量的時空分布特征,并探討其機制和

4、成因。輻射平衡的年尺度分量在南海5°N子區(qū)域呈現(xiàn)雙峰形態(tài)分布,峰/谷值出現(xiàn)在春秋/夏冬。10°N子區(qū)域僅在2000-2001年輻射平衡分布仍存在雙峰形態(tài)。10°N子區(qū)域的其它年份以及15°N、20°N子區(qū)域轉(zhuǎn)為輻射平衡的單峰形態(tài)分布。南海輻射平衡還具有準(zhǔn)十年周期的振蕩特征,波谷出現(xiàn)在2005—2006年間,與甲烷、臭氧和氣溶膠光學(xué)厚度的趨勢項以及二氧化碳準(zhǔn)十年周期分量的變化趨勢十分相似,應(yīng)是這四者共同調(diào)控的表現(xiàn)。在多年尺度上,東亞海域的