基于全球多地飞机观测数据的云滴谱型参数化方案评估
编号:680 访问权限:仅限参会人 更新:2025-04-02 10:14:19 浏览:6次 口头报告

报告开始:2025年04月19日 16:27(Asia/Shanghai)

报告时间:12min

所在会场:[S2-15] 专题2.15 大气物理、化学交叉 [S2-15] 专题2.15 大气物理、化学交叉

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摘要

增加的气溶胶可能会改变云滴的尺寸分布,从而影响气溶胶-云相互作用(ACI),这一现象通常被称为离散效应(DE)。为了在全球气候模式(GCMs)中合理表征DE,研究人员基于飞机观测和理论推导提出了多种云滴谱型参数化方案。然而,由于观测数据的局限性以及缺乏有效的DE定量方法,目前尚无对这些参数化方案的系统性评估。此外,来自不同地区的飞机观测表明,DE对ACI的影响具有多样性,在某些情况下会削弱ACI,而在另一些情况下则会增强ACI,甚至部分研究发现DE对ACI影响不显著。数值模拟研究进一步表明,DE对ACI的影响在很大程度上取决于气溶胶和上升气流的相对强度,并呈现明显的区域依赖性。然而,现有参数化方案是否能够准确再现这些特征仍存在较大不确定性。

针对上述问题,本研究采用液态水含量(LWC)分档方法,并结合全球范围内的飞机观测数据(涵盖中国、加拿大、巴西和智利等地区),对六种离散效应参数化方案(Martin94、RLiu03、PengL03、Liu08、LiuLi15 和 Zhang22)进行了评估。LWC分档方法能够有效消除由其他因素引起的ACI变化,使ACI值的差异主要反映DE的影响,从而实现DE的定量评估。研究结果表明:(1) 在实际云环境中,DE对ACI的影响具有显著的区域依赖性;(2) 经验参数化方案(Martin94、RLiu03、PengL03 和 Liu08)仅能捕捉DE对ACI的削弱作用,导致对ACI的系统性低估(-29% ~ -42%),特别是在上升气流受限的情况下;(3) LiuLi15 和 Zhang22 能够成功再现DE在不同动力学环境下对ACI的相反影响。因此,我们建议在GCMs中优先采用LiuLi15 和 Zhang22 方案,以提高DE的模拟精度。

关键词
云滴粒径分布,全球气候模式,飞机观测数据,云微物理参数化
报告人
王恒琪
助理研究员 中国科学院空天信息创新研究院

稿件作者
王恒琪 中国科学院空天信息创新研究院
彭怡然 清华大学
陆春松 南京信息工程大学
QuaasJohannes 莱比锡大学
胡斯勒图 中国科学院空天信息创新研究院
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    初稿截稿日期

  • 04月20日 2025

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中国科学院大气物理研究所
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