人为热释放对我国西南地区复杂地形下气候影响及机理研究
批准号:
42065009
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
陈兵
依托单位:
学科分类:
地球系统模式发展
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈兵
中文摘要
近百年来,人类活动对全球气候产生了深远的影响。人为热释放是形成城市气候重要因子,随着城市化进程的加剧,其加热效应对气候影响将更显著。本研究在考虑城市化加剧的背景下,考虑我国西南地区复杂地形,研究人为热释放加热效应随着城市化发展,对我国西南地区气候的影响及反馈机理。本研究的主要内容是考虑我国西南地区复杂地形,应用先进的高精度全球变网格气候模式VR-CESM,建立人为热释放加热效应的模式参数化方案,应用到VR-CESM,综合考虑大气、陆面、海洋和海冰的相互作用和反馈,数值模拟和评估人为热释放对我国西南地区大气环流,水汽输送,云降水、能量收支,地表温度等气候因子的影响。本项目对于研究我国西南地区气候变化,尤其是夏季暴雨、高温等极端天气和气候变化的机理研究具有非常重要科学意义和研究价值。
英文摘要
Human activities are considered as the main factor for global climate change in the recent 100 years. The heating effect due to Anthropogenic Heat Release (AHR) is an important factor for urban climate. With the development of global urbanization, its climatic effect will be more pronounced. This research work focuses on the climatic effects of the heating effect due to AHR on Southwest China under the condition of increasing urbanization and complex terrain. This research focuses on the estimation of annual global high-resolution distribution of AHR, and its parameterization for climate models and its application in advanced Variable Resolution-Community Earth System Model(VR-CESM). Considering the special terrain of Southwest China, the assessment of the impact of urbanization-induced heating effect caused by AHR on the climate in Southwest China will be finished. Its influence on the regional atmospheric circulation, water vapor transport, precipitation, energy balance, surface temperature, humidity (and so on) will be analyzed in detail. The research work is very important for the research on climate change in Southwest China, especially in the physical mechanism research on the extreme weather such as summer heavy rainfall and heat waves in Southwest China.
人为热释放是人类生产和生活中大量消费各类能源,最终以热量的形式释放到地气系统。迄今尚缺乏考虑复杂地形条件下,由人为热释放导致的加热效应,尤其是地形因素等影响因子在我国西南地区的气候变化中作用方面的研究。本研究综合考虑中国西南地区的特殊地形因素和城市化进程中人为热释放加 热效应对我国西南地区大范围区域气候变化中起到的作用。本研究实现了CESM模式和全球高精度变网格模式VR-CESM的人为热释放的参数化方案,并应用于本项目的研究。研究表明:人为热释放对我国西南地区夏季气温的影响主要是在四川盆地及其东南部有明显升温,区域平均升温0.04 ℃,升温中心地区达0.3 ℃。人为热释放使我国西南地区平均增多0.1 mm/day,四川盆地西侧和云贵高原降水增多,最多处达1.2 mm/day。人为热释放增强了我国西南地区周边的大气环流,这进一步影响了我国西南地区水汽的辐合辐散以及上升运动。水汽的辐合上升是云和降水在局部地区增多的重要因素。水汽的增多使我国西南地区变得潮湿。应用高分辨率模式VR-CESM2研究表明:人为热释放不均匀的加热作用可以对大气垂直运动产生显著影响,进而影响大尺度大气环流。中低层云的形成受到了更多地形作用下大气垂直运动增强的影响。在中低云减少的四川盆地净短波辐射的增强,同时更高的湿度对总云量的增多使向下长波辐射增多。人为热释放对我国四川盆地东部地区夏季有比较明显的升温。总体而言,由于复杂地形的作用我国西南地区受到人为热释放的影响在不同区域存在较大差异。本项目对研究我国西南地区的气候变化尤其是人类活动对我国西南地区的气候影响具有重要的科学意义。
IPCC未来情景下人为热释放对我国极端天气气候的影响研究
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批准号:42175046
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项目类别:面上项目
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资助金额:58万元
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批准年份:2021
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负责人:陈兵
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依托单位:
国内基金
海外基金