基于冰芯记录与卫星反演的青藏高原气溶胶变化研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 宫晓倩 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012-06 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 邬光剑 |
| 关键词 | 青藏高原 气溶胶指数 气溶胶光学厚度 粉尘质量浓度与沉积通量 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 冰芯中的微粒记录是恢复过去大气粉尘变化的独特信息，而卫星资料是研究大范围粉尘特性的有效方法，尤其是在地面观测稀少的青藏高原地区。本文选取青藏高原的西部（慕士塔格）、中部（唐古拉）、南部（珠峰、达索普和宁金岗桑）为研究地点，结合遥感数据（气溶胶指数和气溶胶光学厚度）和冰芯记录（粉尘质量浓度与沉积通量）探讨过去几十年来青藏高原大气粉尘在时间上和空间上的变化。研究发现，冰芯中粉尘质量浓度表现为高原中部>高原西部>高原南部，而沉积通量表现为高原西部>高原中部>高原南部。青藏高原上气溶胶指数与光学厚度从北向南、从西向东减少，靠近塔克拉玛干沙漠的地区数值最大，高原南部地区最低，与西风环流在高原的传输路径和源区的地理分布一致，并且与冰芯粉尘沉积通量记录变化相一致。 慕士塔格冰芯的沉积通量有降低的趋势，唐古拉粉尘多年来变化趋势平稳，高原南部粉尘有降低的变化趋势。遥感数据显示，高原各地粉尘高值均发生在春季，而粉尘低值高原西部发生在冬季，中部发生在秋季，南部发生在夏秋季节。 通过冰芯记录（沉积通量）与观测的卫星记录的对比及HYSPLIT气团反向轨迹追踪，发现高原南部粉尘来源于伊朗沙漠以及南亚塔尔沙漠。 通过冰芯中的粉尘沉积通量记录与气溶胶指数的相关分析，发现在年尺度上仅有唐古拉地区表现出较好的相关性，而在其它地区无明显相关关系。经过三点滑动平均后，高原各地有显著的相关关系：慕士塔格地区相关系数为0.49（P=0.13）；唐古拉地区的相关系数为0.87（P<0.001）；宁金岗桑地区的相关系数是0.68（P=0.03）。这种相关性为通过冰芯记录来反演更长时间尺度的青藏高原上气溶胶指数提供了基础。本文通过两种方法（三元函数法与比较相关系数法）反演的气溶胶指数图与原始图进行比较，发现利用比较相关系数法反演的数据更能反映真实的情况，而且结果与真实值非常接近。因此，利用慕士塔格、唐古拉以及宁金岗桑三个地区冰芯记录通过比较相关系数法反演了1970至1978年的年均青藏高原大范围的粉尘分布。说明利用冰芯粉尘记录可以恢复过去大范围的粉尘特征。 对比1979年至1992年负值时的SOI（El Nino年）与同期青藏高原年均AI发现，两者存在显著的相关关系，相关系数达到0.78，P值达到0.007。这说明发生厄尔尼诺事件时，青藏高原大气中的粉尘含量偏少，这可能与厄尔尼诺年高原裸露地表减少和弱的西风强度造成粉尘活动减弱有关。并且对ENSO过程研究发现，高原西部地区粉尘沉积通量开始年为正异常，次年为负异常，可能与降水量变化有关；高原南部地区冰芯粉尘沉积通量在厄尔尼诺开始年为负异常，次年为正异常，可能与欧亚大陆雪盖面积异常有关；高原中部地区无明显变化规律。说明高原粉尘受到厄尔尼诺事件影响，并且高原的西部南部地区受到影响不同。 通过北大西洋涛动指数与冰芯粉尘沉积通量对比分析，可以发现北大西洋涛动强时，西风环流加强，会使高原西部粉尘含量升高，增加粉尘沉积量，而其对高原南部粉尘影响不显著，说明青藏高原上的冰芯粉尘含量要受到北大西洋涛动事件的影响。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-09-07 |
| 源URL | [http://ir.itpcas.ac.cn/handle/131C11/1913]  |
| 专题 | 青藏高原研究所_图书馆 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 宫晓倩. 基于冰芯记录与卫星反演的青藏高原气溶胶变化研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：青藏高原研究所
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