1. 本选题研究的目的及意义
近年来,极地气候变化的速度远超全球平均水平,引起了科学界的广泛关注。
云作为极地气候系统的重要组成部分,对极地辐射平衡和能量收支起着至关重要的作用。
然而,由于极地地区环境恶劣、观测资料匮乏等因素,我们对极地云的认识仍存在较大不确定性。
2. 本选题国内外研究状况综述
云辐射过程的模拟和参数化一直是气象和气候学研究的重点和难点。
近年来,随着卫星遥感技术的快速发展和数值模式模拟能力的不断提高,国内外学者在利用卫星观测资料评估和改进云辐射参数化方案方面取得了一系列重要进展。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以南极地区为研究区域,利用卫星观测资料,评估不同微物理方案对南极云辐射的模拟效果,分析不同方案之间的差异和优缺点,并探讨微物理过程对云辐射模拟的影响机理。
具体研究内容如下:
1.收集和处理研究数据:收集南极地区的卫星观测资料,包括云的宏观特征(如云量、云顶高度、云光学厚度等)和辐射量数据。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤进行:
1.数据收集与预处理:收集南极地区长时间序列的卫星观测数据,包括CloudSat、CALIPSO等卫星的云宏观和微物理特性数据,以及CERES等卫星的辐射量数据。
收集与研究区域和时间段相对应的ERA5等再分析资料,作为数值模拟的驱动场和边界条件。
对收集到的数据进行质量控制、格式转换、时空匹配等预处理,确保数据的一致性和可比性。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.聚焦南极地区:针对南极地区云辐射模拟的特殊性和重要性,着重评估不同微物理方案在该地区的适用性和模拟效果差异。
2.结合多源卫星观测资料:综合利用CloudSat、CALIPSO、CERES等多源卫星观测数据,对不同微物理方案的模拟结果进行更全面、更精细化的评估。
3.深入分析微物理过程影响机制:不局限于对比不同方案的模拟结果,更注重分析微物理过程参数设置差异对模拟结果的影响,揭示关键微物理过程对南极云辐射的影响机制。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 黄荣辉, 周天军, 刘屹岷, 等. 关于地球系统模式发展若干问题的思考[J]. 地球科学进展, 2018, 33(7): 665-677.
2. 谢永坤, 张华, 刘奇俊. 近40年南极地区云量变化趋势及其影响因子[J]. 极地研究, 2021, 33(2): 197-208.
3. 董丽娜, 吕达仁, 吴涧, 等. 南极地区云宏观特征和辐射强迫的模拟评估[J]. 大气科学, 2018, 42(4): 602-615.
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