多尺度气象气候因子对我国沙尘天气影响机理的数值模拟研究

Dust storms are major kinds of natural hazards. Once emitted into the atmosphere, the dust aerosol plays an important role in climate change by modifying scattering and absorption of solar radiation. Previous studies indicate that the dust storms are highly correlated with the meteorological elements. However, most of the studies mainly focus on the simple meteorological elements on the dust activities, without the systematical analysis of the weather and climate factors. In this study, we analyze the major forcing of the dust storms due to the weather and climate factors based on the surface observations and the remote sensing. Comparing the revolution of the dust storms with the Arctic Oscillation (AO), North Atlantic Oscillation (NAO), Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO), and Pacific Decadal Oscillation (PDO), we want to reveal the major mechanisms of the relationship of the dust storms and the climate factors. Finally, we use two major models (GEOS-Chem and WRF-Chem) to validate the key findings in this proposal due to the sensitivity tests and diagnostic analysis.

沙尘暴是一种极端灾害性天气，沙尘气溶胶一旦传输到大气中，可通过散射与吸收作用改变区域乃至全球气候变化。以往虽有研究指出沙尘天气与气象因子之间具有一定的关联，但大都是基于单个气象因子与沙尘天气之间的关系，尤其缺乏多尺度气象气候因子对沙尘天气综合作用机理方面的研究。该项目拟基于中国地区沙尘天气站点观测以及沙尘气溶胶综合观测试验，同时结合卫星遥感资料，探讨我国沙尘天气的时空分布及其光学特征，阐明边界层内不同气象条件促发沙尘天气的主控驱动因子；进而对比北极涛动、北大西洋涛动、大西洋年代际振荡以及太平洋年代际振荡等气候系统与沙尘天气的年代际变化趋势，分析不同气候系统对沙尘天气发生频率的年代际转折的关联与影响；最后，该项目采用GEOS-Chem以及WRF-Chem等大气化学及天气气候模式，基于诊断分析以及敏感性试验模拟大尺度气候系统的年代际振荡信号与沙尘天气演变之间的响应机理。

沙尘暴是一种极端灾害性天气，沙尘气溶胶一旦传输到大气中，可通过散射与吸收作用改变区域乃至全球气候变化。以往虽有研究指出沙尘天气与气象因子之间具有一定的关联，但大都是基于单个气象因子与沙尘天气之间的关系，尤其缺乏多尺度气象气候因子对沙尘天气综合作用机理方面的研究。该项目拟基于中国地区沙尘天气站点观测以及沙尘气溶胶综合观测试验，同时结合卫星遥感资料，探讨我国沙尘天气的时空分布及其光学特征，阐明边界层内不同气象条件促发沙尘天气的主控驱动因子；进而对比北极涛动（AO）、北大西洋涛动（NAO）、大西洋年代际震荡（AMO）以及太平洋年代际震荡（PDO）等气候系统振荡信号与沙尘天气的年代际变化趋势，分析不同气候系统对沙尘天气发生频率的年代际转折的关联与影响；最后，该项目采用GEOS-Chem以及WRF-Chem等大气化学及天气气候模式，基于诊断分析以及敏感性试验模拟大尺度气候系统的年代际震荡信号与沙尘天气演变之间的响应机理，在该项目的支持下，共发表SCI文章6篇。