MJ98-CDTM全球大气化学传输模式用于二氧化碳全球传输的模拟研究
【摘要】：近年来,全球气候变化问题成为科学研究领域的热点问题之一。全球变暖及其引起的各种环境问题对全球的气候、环境、农业生产等都会产生重大的影响。为了深入研究CO2引起气候变暖的机制和强度,必须准确地了解全球碳循环和碳传输过程,其中模式模拟是当前最主要的研究方法之一。本文利用新的MJ98-CDTM在线耦合大气化学传输模式模拟了CO2的全球传输,深入分析了模式模拟得到的2006年CO2全球分布特征和季节变化特征,通过将模式结果和前人的研究结果进行比较来验证模式的模拟效果。
结果表明,MJ98-CDTM模式模拟得到的CO2全球分布特点是北半球浓度高,南半球浓度低,呈现半球分布特征；在北半球东亚、欧洲和美国东部CO2浓度较高,主要是由CDIAC源排放清单引起的。MJ98-CDTM模式对C02全球分布的模拟与前人的研究结果相一致,模拟结果是合理的。CO2季节变化特征的分析结果表明,C02的全球分布存在明显的季节变化特征,C02浓度最高值出现在春季,最低值出现在夏季,与前人的研究结果相一致。模式模拟与观测资料的比较分析表明MJ98-CDTM模式总体上表现出了CO2的主要季节变化特征。
但是,MJ98-CDTM模式模拟结果与观测结果仍然存在较明显差异,主要原因是：模拟所使用的地表CO2通量数据存在一定误差：模式本身存在误差也是引起结果误差的原因之一。针对CO2全球模拟研究存在的问题,本文给出了几点建议,认为主要的解决方法是提高地表通量数据的精度,将模式结果与更多观测资料进行对比,努力提高模式的模拟能力,最终改善模式的模拟效果。
【关键词】：大气化学传输模式 MJ98-CDTM CO_2 全球传输 模拟 【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P402
【目录】：
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第一章 绪论7-18
- 1.1 引言7-10
- 1.2 全球大气化学传输模式的研究进展10-13
- 1.2.1 国内外大气化学模式的发展10-11
- 1.2.2 主要的大气化学传输模式11-13
- 1.3 全球大气化学传输模式的应用进展13-17
- 1.3.1 对CO_2的模拟研究进展13-14
- 1.3.2 对其他痕量气体的模拟研究进展14-16
- 1.3.3 其他方面的应用进展16-17
- 1.4 本文的研究目的、意义及研究方法17-18
- 第二章 MJ98-CDTM模式18-23
- 2.1 MJ98-CDTM模式的研发背景18
- 2.2 MJ98-CDTM模式框架18-21
- 2.3 MJ98-CDTM模式的优点21-23
- 第三章 CO_2全球传输的模拟实验23-31
- 3.1 数据来源23-28
- 3.1.1 JRA-25再分析资料23-24
- 3.1.2 CO_2地表通量数据24-26
- 3.1.3 观测资料26-28
- 3.2 实验设计28-31
- 3.2.1 CO_2全球传输模式模拟实验28-29
- 3.2.2 模拟与观测对比分析29-31
- 第四章 结果与讨论31-62
- 4.1 模式模拟的CO_2全球分布特征31-41
- 4.1.1 近地层CO_2全球分布特征31-35
- 4.1.2 垂直方向上CO_2全球分布特征35-41
- 4.2 模式模拟的CO_2季节变化特征41-58
- 4.2.1 CO_2全球水平分布的季节变化41-46
- 4.2.2 CO_2纬向平均浓度的季节变化46-49
- 4.2.3 CO_2半球间浓度梯度的季节变化49-52
- 4.2.4 CO_2垂直分布的季节变化52-58
- 4.3 模式结果与观测的比较分析58-62
- 4.3.1 模式结果与观测的比较58-60
- 4.3.2 模式模拟与观测差异的原因分析60-62
- 第五章 总结和展望62-66
- 5.1 主要结论62-64
- 5.1.1 CO_2全球分布特征的主要结论62
- 5.1.2 CO_2季节变化特征分析的主要结论62-63
- 5.1.3 模式与观测比较分析的主要结论63-64
- 5.2 存在的问题和展望64-66
- 参考文献66-72
- 在学期间的研究成果72-73
- 致谢73-74
- 附录74
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