1. 本选题研究的目的及意义
云是地球气候系统的重要组成部分,对地球辐射平衡和水循环过程具有重要影响。
冰晶形状作为云的微物理特征参数之一,对云的宏观特性和生命周期有重要影响。
热带地区是地球上对流活动最活跃的地区之一,深对流云系统频繁发生,产生大量的云砧卷云。
2. 本选题国内外研究状况综述
云的微物理过程,特别是冰晶的成核、生长和形状演变,一直是大气科学研究的热点和难点。
近年来,随着观测技术和数值模拟技术的不断发展,人们对云中冰晶形状的认识不断深入。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将利用卫星遥感数据、地面观测数据以及数值模式模拟等多种手段,对热带云砧卷云中冰晶形状的特征及其影响因素进行深入研究,探讨冰晶形状对云辐射特性的影响。
1. 主要内容
1.利用卫星遥感数据(如CloudSat、CALIPSO等)和地面观测数据(如毫米波雷达、激光雷达等),获取热带地区云砧卷云的宏观和微物理参数,包括云顶高度、云厚、冰水含量、冰晶有效半径、冰晶形状等。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用多源数据分析、数值模拟和理论分析相结合的方法:
1.数据收集和处理:收集热带地区卫星遥感数据和地面观测数据,并对数据进行质量控制、插值和处理,建立适用于本研究的数据库。
2.统计分析:利用统计方法分析热带云砧卷云中冰晶形状的分布特征,包括不同高度、温度、云龄等条件下的冰晶形状变化规律,并探讨其与宏观气象条件的关系。
3.数值模拟:利用数值模式模拟热带云砧卷云的形成和发展过程,通过改变模式中的参数设置,分析云内过饱和度、温度、气溶胶浓度和类型、动力过程等因素对冰晶形状的影响。
5. 研究的创新点
1.着重关注热带云砧卷云:区别于以往多关注中纬度或极地地区云的研究,本研究聚焦热带云砧卷云,该类型云具有其独特性,对热带乃至全球气候有重要影响,但相关研究相对较少。
2.结合多源数据和数值模拟:本研究将综合利用卫星遥感、地面观测和数值模拟等多种手段,实现数据互补,克服单一数据来源的局限性,并通过模拟实验深入探讨冰晶形状的影响因素。
3.深入探讨冰晶形状对云辐射特性的影响:本研究将不仅关注冰晶形状的统计特征,还将深入分析其对云辐射参数和云生命史的影响,为改进云辐射参数化方案和气候模式提供理论依据。
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. 王晓君, 蔡兆鑫, 蔡雨寰, 等. 基于卫星观测的云分类方法研究进展[J]. 大气科学, 2021, 45(4): 867-886.
2. 刘奇, 吕达仁, 吴晓, 等. 我国南方热带对流层顶层卷云的准两年振荡特征[J]. 大气科学, 2020, 44(2): 381-392.
3. 郑佳锋, 薛宇. 卷云冰晶粒子非球形效应对其光散射特性影响研究[J]. 光学学报, 2020, 40(13): 1329001.
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