RQL's Blog 菜鸟成长记

20180203气溶胶与亚洲季风的关系


2018年2月3日在上虞图书馆拜读刘家明老师的气溶胶与亚洲季风关系的文献,虽然我不研究气溶胶,但可以开拓一下眼界,以下是文献索引:

Lau, K.-M., and K.-M. Kim (2006),Observational relationships between aerosol and Asian monsoon rainfall, and circulation, Geophys. Res. Lett

摘要

概括说气溶胶的增加伴随着以下三个现象:

  1. 四五月份,青藏高原上空对流层上层加热增加
  2. 北印度夏季风雨季提前到来
  3. 六七月,印度半岛降水增多,东亚降水减少

1. introduction

因气溶胶会吸收或遮挡太阳辐射,故气溶胶总体来说会使地面变冷,使含有气溶胶的空气变热。

Ramanathan et al.2005年发现气溶胶会使夏季南亚经向温度梯度减小,故而使南亚夏季风减弱

Menon et al.[2002] found that atmospheric heating induced by increasing loading of black carbon in the Asian monsoon region may be responsible for the long-term dry (wet) pattern over northern (southern) China.

Lau et al. [2006] demonstrated that absorbing aerosols (dust and black carbon), may intensify the Indian monsoon through the socalled ‘‘Elevated-Heat-Pump’’ (EHP) effect.

2. The ‘‘Elevated Heat Pump’’ Hypothesis

四五月,从附近沙漠传输到TP南北坡的沙尘气溶胶使印度北部和TP南部的空气被加热而上升,从而吸引来自北印度洋的暖湿气流。

印度中部由于沙尘积聚于地表明,使地面变冷,从而抑制了对流不稳定,使来自北印度洋的暖湿空气不会在这里形成降水,进而得以传送至印度北部。

暖湿空气在印度北部上升,释放潜热,形成一个在印度北部上升(降水增多)、北印度洋下沉(降水减少)的局地环流。

第三小节主要是从观测数据来证明上述猜想。

3. Results

3.1. Variability of Absorbing Aerosols

吸收性气溶胶的浓度具有很明显的年循环,总是在三四五月(印度夏季风开始之前)急剧增加,在印度夏季风雨季到来后减少。

因为过多的降水可冲刷掉很多悬浮气溶胶,因此气溶胶浓度的变化可以反映夏季风的强度。 如1988年,气溶胶在雨季一开始便急剧减少,而1988年刚好使强季风年; 1987年使若季风年,因此去哦那个溶胶浓度在雨季开始后缓慢下降。

此外,在强夏季风开始前,气溶胶浓度总是异常地高。

3.2. Co-Variability Of Aerosol and Monsoon Rainfall

把气溶胶浓度高的年份挑选出来进行合成,看降雨的分布。

3.3. May–June Transition

3.4. Regression Analysis

用区域平均的气溶胶浓度指数与对流层整层温度、300hPa风场、850hPa风场、降水做回归分析。

4. Concluding Remarks

展望:

Aerosol effects on the monsoon water cycle may be important in years when influence from other controlling factors (sea surface temperature, land surface processes, and internal dynamics) are relative small, or incoherent so that they cancel out.

Additionally, aerosol may have amplifying or damping effects when interacting with these factors.

Therefore aerosol-monsoon water relationships have to be explored in conjunction with SST, snow cover and other agents of change in future studies


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