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大洋环流和海气相互作用数值模拟
中国科学院大气物理研究所LASG
要点复习
周天军
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大洋环流和海气相互作用数值模拟
第六讲云对海气相互作用的影响
光学厚度<
-23
光学厚度>23
云顶气压<440hPa
卷云
卷层云
深对流云
云顶气压680hPa-440hPa
高积云
高层云
雨层云
云顶气压>680hPa
积云
层积云
层云
根据云的辐射特性分类
西太平洋暖池区的对流云和高云
5个冷洋面上的低层云:
(美国西海岸, 南美西海岸,南非西海岸,北非和欧洲西海岸,澳大利亚西海岸)
长江流域的中层云
层云形成于稳定层结的空气中
典型云区
地球的温度很大程度上取决于入射的太阳辐射和地球大气射出的长波辐射的平衡。
晴天平均向外射出辐射与实际状况平均向外射出辐射之差,即为辐射强迫,它表示的是该区域云的存在对辐射的影响。
反射太阳辐射,冷却地球;
吸收地球表面的长波辐射通量,并向地面发射长波辐射,加热地球(被子效应)
云参与地球气候复杂的反馈过程
云辐射强迫
云辐射强迫
LWCRF = Fclr - F
SWCRF = S(clr - )
Net CRF = LWCRF + SWCRF
不同种类云的辐射特性不同,净云辐射强迫不同。
西太平洋暖池区的对流云和高云,其深厚的云体对短波的反照率大,造成短波损失大,但由于其云顶高而云顶温度低,起截留地球表面长波辐射通量的作用保护长波,使得大气保留的长波辐射也大。在西太平洋暖池区,长短波云辐射强迫都很强但大小相当符号相反,其净的云辐射强迫几乎为0。
大洋东岸冷洋面上的低层云,由于云顶低对长波影响小,主要表现为对短波的反射。层状云以反射太阳辐射冷却地球为主,所以净的云辐射强迫值为负。大洋东岸的层云区都是较强的负云辐射强迫区。
高原下游的大陆性中层云净的负云辐射强迫的强度可以达到与东南太平洋地区冷洋面上层云净的负云辐射强迫相当的强度,中层云的强负云辐射强迫对我国华东地区的气候有着显著的影响。它改变了局地的能量平衡。在大多副热带地区,大气柱都是通过从大气顶获得的净辐射通量向高纬度地区输送能量。但在中国东部地区,为了补偿在大气顶辐射冷却的能量损失,大气柱不得不通过湿静力能辐合从周边大气获取能量,也就是说,副热带区域的长江流域大气是能量汇。
层状云以反射太阳辐射冷却地球为主
高云起截留地球表面长波辐射通量的作用
暖池区的长短波强迫都很强但净强迫很小
大洋东岸的层云区都是较强的负强迫
长江流域的深厚层状云有很强的冷却作用
云的强迫和反馈
大洋东部冷洋面地区、西太平洋暖池、中国东部地区的云辐射强迫特征
层云与SST的反馈过程