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標題: | 海洋層積雲邊界層中總水含量之微物理定性分析 Microphysical Stability Analyses of Total Water Content in the Stratocumulus-Topped Marine Boundary Layer |
作者: | Chung-Kai Wu 吳鍾愷 |
指導教授: | 陳正平(Jen-Ping Chen) |
關鍵字: | 海洋層積雲邊界層,氣懸粒子間接效應,雲水含量,氣懸粒子,雲凝結核,毛毛雨效應, Stratocumulus-Topped Marine Boundary Layer,aerosol,Twomey indirect effect,drizzle effect,cloud water content,CCN, |
出版年 : | 2007 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 本研究分析海洋層積雲邊界層雲凝結核(CCN)數量濃度(NCCN)之穩定態,以及毛毛雨效應對此穩定態的影響,並診斷總雲水含量與雲凝結核數量濃度間的函數關係,以瞭解Twomey第一與第二間接效應。方法為建立0維海洋層積雲邊界層模式,假設海洋層積雲邊界層均勻混合,則雲滴與CCN數量濃度的平衡受到CCN產生項、氣懸粒子布朗碰併、雲滴粒子自我收集、雲滴碰併成雨滴、雨滴粒子收集雲滴和氣懸粒子等過程控制;雲水含量的變化則考慮毛毛雨移除效應與海表面蒸發量提供之水氣。本研究引用Fu2002年提出的氣懸粒子參數法和Chen and Liu 2004年提出的雲微物理參數法處理以上的過程。
計算結果發現NCCN具有兩個平衡態:較低的平衡態由雲滴粒子自我收集過程和CCN產生項平衡而得;較高的平衡態則主要由氣懸粒子布朗碰併和CCN產生項平衡而致。此兩平衡態幾乎是分別存在,只有在特定的CCN產生速率( S )和相對於特定海溫的海表面蒸發狀態之下才能同時存在。此雙平衡態之存在,造成NCCN穩定態變化的遲滯效應:在S(或海溫)由低值逐漸升高時NCCN由低穩定態跳躍到高穩定態的點,與S(或海溫)由高值降低時NCCN由高穩定態跳躍到低穩定態的點不同。在加入毛毛雨移除雲水的效應時,遲滯效應變得較不明顯。 海洋層積雲邊界層的總含水量和降雨量會隨NCCN變化。較低的NCCN將對應較高的毛毛雨,總含水量與雲水含量因而降低,使雲層較薄。但NCCN降低並無法使雲層無限變薄而破碎,因雲層過薄也會使毛毛雨效應停止。高NCCN時因為降水終止使雲水增多,可能導致雲生命期變長及雲覆蓋面積增加,此結果呼應氣懸粒子第二間接效應。 |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/27690 |
全文授權: | 有償授權 |
顯示於系所單位: | 大氣科學系 |
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