輻射平衡緯向變化的CSRR觀測(cè)——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(chǎng)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(guò)程。近年來(lái)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(duì)氣候產(chǎn)生越來(lái)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(wèn)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(qiáng)迫通過(guò)氣候數(shù)值模型的綜合回報(bào)結(jié)果,與溫度變化實(shí)測(cè)“指紋”記錄的空間分布并不一致,原因?yàn)槿狈橛谳椛鋸?qiáng)迫和溫度響應(yīng)之間的中間層次觀測(cè)成果的檢驗(yàn)與控制,研究者只能依賴于不同處理方案的氣候模型來(lái)理解從輻射強(qiáng)迫到溫度的響應(yīng)機(jī)制,往往將氣候問(wèn)題復(fù)雜化。因此,增加中間層次的觀測(cè),對(duì)于幫助判斷各氣候響應(yīng)模型的認(rèn)識(shí)水平,以及評(píng)估氣候響應(yīng)機(jī)制和氣候變化預(yù)測(cè)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(yáng)輻射能量峰值所在的綠光通道,以及位于逸出的長(zhǎng)波輻射區(qū)間,同時(shí)又具可探測(cè)太陽(yáng)耀光能量的中紅外通道為觀測(cè)窗口對(duì),通過(guò)遙感方法直接測(cè)量不同緯度帶太陽(yáng)輻射典型入射通道與長(zhǎng)波輻射特定出射通道的太陽(yáng)耀光輻射比時(shí)間序列,在經(jīng)過(guò)成像幾何校正后,利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法獲取其各個(gè)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(shí)空分布特征,并探討其機(jī)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(shì)項(xiàng)以及二氧化碳準(zhǔn)十年周期分量的變化趨勢(shì)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