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1、北极地区气溶胶-云-辐射相互作用赵传峰北京师范大学2017年11月14日@国防科技大学Aerosol,cloudsandtheirinteractionplaycrucialrolestobothenergybalanceandhydrologicalcycle,andthusclimatechangeEnergyBalanceHydrologicalCycleMotivation[Wildetal.2012,ClimateDynamics]NASAArcticGlobalAverageMoti
2、vationTheArcticiswarmingatadoublerateofglobalmeaninrecentcentury,cuasingsignificantimpactstosociety.ForArcticfastwarming,doaerosolsfrommid-latitudesplayacontributingrole?[Smithetal.2015,NatureClimateChange]30%reductionoficecoverageintheArctic1.云微观特征多
3、个云微观特征产品的比对分析[Zhaoetal.2012,JGR]各个云产品之间有着非常显著的差异云反演不确定性的量化/云产品评估[Zhaoetal.2014,JGR]集合扰动方法MICROBASE发现：云水含量误差主要源于观测数据误差；云水有效半径误差主要源于所用假设；云冰特征误差主要源于所用经验公式参数。ThinStratusCloudRetrievalAlgorithmΔε:ε1-ε2re:effectiveradiusτ:geometricopticaldepthN:particlecon
4、centrationLWP:liquidwaterpathMeasuredspectralradiationinatmosphericwindowandozonebandII(ע)SubtractionofprecipitationeffectsfromI(ע)temperature(T)andO3profileε:IandcloudbaseTt:LBLRTM(O3,Tprofile)andIPhasedeterminationModel(DISORT)calculatedLook-uptabl
5、e(εandt)re:1.0to25;step0.1(μm)τ:0to8;step0.02Inter-comparisonMin{[ε1,Δε,t]measure–[ε1,Δε,t]calculation}Cloudproperties(re,τ)(re,τ,N,LWP)ZhaoandGarrett,AMS,2006GarrettandZhao,AMT,2013CO2Strat.O3Atmos.windowCloudMicrowindowsRetrievalbands云的微观特征：基于AERI的
6、薄云特征反演方法用臭氧波段云传输系数代替太阳短波波段云传输系数，反演方法不再依赖于太阳，可以昼夜连续测量云特性。[GarrettandZhao2013,AMT]臭氧波段太阳短波波数臭氧波段传输系数与飞机观测比对分析Myretrievalsarecomparabbletosolar-basedretrievalsbyDongandMace2003(DongandMace2003)与基于太阳辐射反演方法比对分析2.北极云微观特征对气溶胶的高敏感性Theincreasingamountofaeroso
7、lscouldresultinmorecloudcondensationnuclei,moreclouddroplets,smallerclouddropleteffectiveradius,andhighercloudabldeo(Twomeyeffect);alsolongerlifetime;...气溶胶-云相互作用结构图IPCC2007气溶胶对云微观结构的影响-北极云微观特征对气溶胶的强敏感性[Garrett,Zhaoetal.2004,GRL]0.13-0.19气溶胶对云微观结构的影响
8、-气溶胶影响N:(CAM5)FIE:0.07-0.14AerosolLightScattering(Obs)0.11-0.19CCN:(CAM5)FIE:0.10-0.25[Zhaoetal.2012][Zhao,etal.2012，GRL]3.气溶胶-云相互作用的间接辐射效应[Evenmore(0.5-0.6inwinter)foundbyicestation(WalshandChapman1998]北极Haze[Quinnetal.2007]红外云辐射对云水含量和云滴有效半径的敏感性[Gar
