模型的输入数据

卷云

卷层云

深对流

“高积云

高层云

雨层云,

——积云

层积云

中间

1.3 3.6 9.4 379年60 23日云光学厚度

1.3 3.6 9.4 379年60 23日云光学厚度

浮动。8.2。的ISCCP放射云分类。在mbar云顶压力。

可以使用云子类型属性来自视觉、红外和近红外分层测量。云层分数低,中产阶级和高级云计算从封面分数的总和独立ISCCP-D2云类型、Aci,而总云量分数,Ac,从分数的总和计算低,中间高云。图8.3显示了全球长期平均总云量的分布。

高

中间

ISCCP-D2提供云散射光学深度,t®,只有著名的可见波长= 0.6 m和红外线波长的11项通过一个转换。的计算云SW透射率和反射率在近红外辐射传输模型还需要云吸收光学深度、rca和t®似乎红外数据。可以来源于比率似乎红外值t®(似乎红外)/ t®(紫外)、柠檬酸(似乎红外)/ t®(紫外可见),结果从米氏计算(第六章)使用标准的ISCCP液滴光谱,与特定伽玛分布函数有一个有效半径,雷夫10¡m和著名的有效方差0.15 m,或从现有的参数化液体和冰云。标准ISCCP-D2冰云模型假定随机分形晶体形状和2-power-law大小分布从20到50¡m,著名的有效半径30 m著名和有效的方差为0.1 m。通常,柠檬酸(似乎红外)的值= 0.08 tc(紫外)、柠檬酸(似乎红外)= 0.03 t,®(紫外)可用于液体和冰云模型,分别。

浮动。8.3。根据1月长期平均总云量ISCCP-D2数据。

8.2.3水汽和温度资料

垂直温度和湿度资料(包括表面压力)可从三个不同的可利用项目:(i) NCEP / NCAR(国家环境预报中心的/国家大气研究中心的)再分析项目;(2)ECMWF(欧洲中期天气预报中心再分析:15 - 40)时代;和(3)GEOS-1再分析(戈达德地球观测系统)。每个数据集可以单独使用,平均后,重新映射匹配所需的空间分辨率。温度和湿度的不同数据集的大气中有显著差异,这是后来反映在通量模型。

空气温度尤其是确定长波通量中扮演一个重要的角色。例如,一个全球分布的比较之间的差异的平均温度最低的100 mbar大气由GEOS由NCEP / NCAR,一月份,显示,最大的差异,达到6 K值(NCEP / NCAR给予更高的值),发生在陆地上,特别是在北半球冬天的扩展区域(北美、西伯利亚、南极洲)。在海洋的差异较小,1 K的顺序。的差异,

□1 2 3 4 5

浮动。8.4。长期(1984 - 2004)全球平均分布的可沉淀的水蒸气(g厘米~ 2)1月,基于NCEP / NCAR数据。

渐变NCEP / NCAR和ECMWF一般较不显著。在海洋,找到最好的协议,而分歧的4 K可以找到土地,尤其是在高海拔地区(安第斯山脉、格陵兰、青藏高原、南极洲)。相互比较的水气含量较低的100 mbar大气的不同数据集给分歧,通常在25%的全球,虽然有扩展区域在北半球,大多40°以上(北美和亚洲),有更大的差异,超过60%。在图8.4所示的全球分布可沉淀的水蒸气(g厘米~ 2)1988年1月,基于NCEP / NCAR数据。

8.2.4其他温室气体

每月2.5度经度总O3的像素数据列(丰度多布森单位),可从电视红外观测卫星(洛斯)操作垂直探测器(TOVS),归档ISCCP-D2包中。CO2固定大气总额可以采取,等于0.57 g厘米~ 2,对应于365 (1998)

图8.5。长期(1984 - 1997)1月全球分销的地表反照率。菲涅耳反射的影响在低太阳高度角是北半球冬季纬向乐队所示,在北极的极夜。

图8.5。长期(1984 - 1997)1月全球分销的地表反照率。菲涅耳反射的影响在低太阳高度角是北半球冬季纬向乐队所示,在北极的极夜。

体积(ppmv)。同样,可以设置一个甲烷的量,和N2 O = 1.7和0.3 ppmv,对应于9.0和4.6 x10 ~ 4 g厘米~ 2,分别。我们注意,甲烷和一氧化二氮混合比不是常数,高海拔地区二氧化碳,所以在cm ~ 2 g的金额略低于预期为一个常数混合比在大气中。

8.2.5表面性质

ISCCP-D2提供表面分数,如土地、水、冰和积雪。Land-surface-type信息也提供的国际卫星地面气候学项目(ISLSCP)。15个不同的表面类型都包含在这个数据集。水和冰可以计算相对于红光如第6章所述。

8.2.5.1陆地反射表面反照率、Rg计算基于表面信息和相应的相对于红光。图8.5显示了短波反照率的全球分布。

8.2.5.2表面发射率计算的热红外通量要求总表面发射率,如。如我们的计算需要考虑以下四个类型的表面:土地、海洋,雪,冰(冻结海洋)。的

表8.2热红外发射率对各种表面。豪顿(1985)

表面发射率

水0.92 - -0.96

雪冰0.96 0.82 - -0.99

砂0.90 0.90 0.89 - -0.90草森林

表面发射率可以计算

£g = / landel + /海洋。es + / + /雪iceei (8.1)

/在哪里分数覆盖地球表面的每种类型的发光表面。各种分数/变化与季节和位置。典型值发射率表8.2中给出了各种表面。

8.2.5.3表面地形地形方案需要在一个模型中,这可以使用表面压力数据通过NCEP或从全球ECMWF再分析项目在2.5 x 2.5度像素网格。考虑地形对高海拔的地区很重要,等青藏高原南极洲,洛基山脉或安第斯山脉层的正确计算和考虑大气的温室气体总量,以及正确的程度瑞利散射层和适当的计算平均湿度气溶胶层。

8.2.6气溶胶粒子

气溶胶粒子扰乱辐射场充分,特别是西南辐射,来保证他们的考虑西南辐射估计预算。气溶胶的辐射效应,在大气中,在表面,可以计算SW模型,使用修改后的二束近似或修改的Delta-Eddington方法(见§6.7)允许散射和吸收紫外可见和近红外分层。这样的模型需要气溶胶光学特性如灭绝气溶胶光学厚度(AOT),单一散射反照率(w), (g)和不对称参数。Climato-logical气溶胶数据可以来自全球气溶胶数据集(gad)。在迦得,气溶胶被描述为内部+外部10气溶胶主要组件的混合物,这是代表大气和通过他们的大小分布和特点折射率,这取决于波长。AOT的数据,普通,gae提供迦得61波长从0.25到40点,27日躺在SW范围,8的相对湿度值(0,70,80,90,95,98,和99%)。强烈的依赖关系

气溶胶光学厚度为500毫米

图8.6。全球平均(2000 - 2005)分布可见著名(0.50米)的气溶胶光学厚度的1月,从基于Terra卫星MODIS数据。主要地区气溶胶来源是清楚地看到,白色区域对应于极夜或缺失的数据。

图8.6。全球平均(2000 - 2005)分布可见著名(0.50米)的气溶胶光学厚度的1月,从基于Terra卫星MODIS数据。主要地区气溶胶来源是清楚地看到,白色区域对应于极夜或缺失的数据。

气溶胶光学特性在环境相对湿度,原始迦得属性需要计算气溶胶层内实际相对湿度值。随后,气溶胶光学性质的计算值可以在紫外可见和近红外分层平均光谱间隔,加权谱分布的入射太阳能通量。

实时卫星数据变得可用,例如有可用的泰拉和阿卡卫星上的中分辨率光谱成像仪数据。在图8.6中,我们展示的全球分布可见著名(0.5米)气溶胶光学厚度的1月,从MODIS(2000 - 2005)的数据集,基于Terra卫星的数据。