Thạc Sĩ Nghiên cứu, đánh giá các sol khí Sunfat, Cacbon đen và Cacbon hữu cơ ảnh hưởng tới nhiệt độ và lượng

MỞ ĐẦU
Ngày nay nghiên cứu các tác động ảnh hưởng tới khí hậu và biến đổi khí hậu là một trong những vấn đề quan trọng của khí tượng và ngày càng được nhiều nhà khoa học quan tâm. Nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học đã chỉ ra rằng thành phần hóa học của khí quyển đã thay đổi và chúng có mối liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với các điều kiện thời tiết, khí hậu ở quy mô toàn cầu, khu vực.
Sol khí là một trong tác nhân quan trọng gây nên những thay đổi hóa học của khí quyển, thay đổi quá trình hình thành mây, phản xạ và hấp thụ năng lượng bức xạ gây nên những biến đổi trong hệ thống thời tiết – khí hậu.
Từ những tác động của sol khí lên hệ thống khí hậu, gây biến đổi khíhậu, chúng ảnh hưởng gián tiếp tới các lĩnh vực kinh tế xã hội, môi trường. Vì những lý do nêu trên, Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO) đã chọn chủ đề cho ngày khí tượng thế giới năm 2009 là “Thời tiết, khí hậu và không khí chúng ta đang thở”.
Để đánh giá tác động của sol khí lên hệ thống khí hậu – thời tiết cho khu vực Đông Nam Á, luận văn đã tiến hành nghiên cứu, đánh giá các sol khí Sunfat, Cacbon đen và Cacbon hữu cơ ảnh hưởng tới nhiệt độ và lượng mưa khu vực.

MỤC LỤC
MỤC LỤC 2
MỤC LỤC BẢNG 4
MỤC LỤC HÌNH 5
MỞ ĐẦU 8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ SOL KHÍ VÀ MÔ HÌNH RegCM 9
1.1. TỔNG QUAN VỀ SOL KHÍ . 9
1.1.1. Các loại sol khí tác động mạnh tới hệ thống khí hậu của Trái đất 11
1.1.1.1. Sol khí núi lửa . 11
1.1.1.2. Bụi sa mạc 12
1.1.1.3. Sol khí tạo bởi con người 13
1.1.2. Sol khí tác động lên hệ thống khí hậu của Trái đất . 13
1.1.2.1. Tác động của sol khí lên nhiệt độ bề mặt . 15
1.1.2.2. Tác động của sol khí lên mây và giáng thủy 16
1.1.2.3. Tác động của sol khí lên Albedo bề mặt và năng lượng bức xạ mặt trời tới
bề mặt trái đất . 23
1.1.2.4. Ảnh hưởng của sol khí lên hoàn lưu khí quyển 25
1.2. TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH RegCM3 26
1.2.1. Giới thiệu về mô hình RegCM3 26
1.2.2. Lịch sử của RegCM . 28
1.2.3. Động lực học 32
1.2.3.1. Phương trình động lượng phương ngang 32
1.2.3.2. Phương trình liên tục và phương trình
.
. 33
1.2.3.3. Phương trình nhiệt động lực và phương trình Omega() 33
1.2.3.4. Phương trình thủy tĩnh 34
1.2.4. Các sơ đồ vật lí 34
1.2.4.1. Sơ đồ bức xạ . 34
1.2.4.2. Mô hình bề mặt đất . 35
1.2.4.3. Lớp biên hành tinh 36
1.2.4.4. Sơ đồ giáng thủy đối lưu . 37
1.2.4.5. Sơ đồ giáng thủy qui mô lớn . 37
1.2.4.6. Tham số hóa thông lượng đại dương . 38
1.2.4.7. Sơ đồ Gradient khí áp . 38
1.2.4.8. Mô hình hồ . 38
3
1.2.4.9. Sinh quyển 39
1.2.4.10. Thể nước . 40
1.2.4.11. Sol khí và hóa học khí quyển . 40
1.2.4.12. Điều kiện ban đầu và điều kiện biên 41
1.3. MỤC TIÊU CHÍNH CỦA LUẬN VĂN 41
CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH VÀ THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM . 42
2.1. SOL KHÍ SULFAT VÀ CACBON TRONG MÔ HÌNH RegCM3 . 42
2.1.1. Phương trình tỉ lệ xáo trộn 42
2.1.2. Sol khí Sulfat . 42
2.1.3. Sol khí Cacbon . 47
2.1.4. Các điều kiện biên cho SOx và sol khí Cacbon 48
2.1.5. Tác động trực tiếp và gián tiếp của sol khí . 49
2.1.5.1. Hấp thụ và Tác động bán trực tiếp của Cacbon đen 50
2.1.5.2. Tác động gián tiếp loại 1 51
2.1.5.3. Tác động gián tiếp loại 2 52
2.2. THU THẬP SỐ LIỆU ĐẦU VÀO CHO MÔ HÌNH RegCM . 56
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH 58
3.1. THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM . 58
3.2. LỰA CHỌN MIỀN TÍNH . 58
3.3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 60
3.3.1. Đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình dự báo khí hậu khu vực RegCM3
60
3.3.2. Tác động của sol khí khí quyển của khu vực 61
3.3.2.1. Cán cân thuần bức xạ (Radiation Forcing) . 61
3.3.2.2. Nhiệt độ và lượng mưa . 68
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 81