文档介绍：中国工程热物理学会传热传质学
学术会议论文编号:123152
全球变暖人为因素预测中的平均温度处理带来的误差分析
高凤玲1,2 崔国民1 黄晓璜1
(,上海,200093 ,河南洛阳,471039)
(Tel:**********, E-mail:gaoleng091106@)
摘要:本文通过将地表温度分为不同气候带的处理方法,对地球温度在温室气体排放条件下的变化进行了预测,重点分析和比较了当前常用的地表温度均一化处理的预测结果。研究结果表明,由于地球温度分布的不均匀性,地表温度均一化处理的预测方法将使温室效应的预测结果小于实际情况,这对于有效地控制温室气体排放以及协调其与社会发展之间的矛盾具有现实意义。
关键词: 全球变暖人为因素地表温度温室效应
0 引言
全球变基金资助:国家自然科学基金(51076107);上海市重点学科建设项目(S30503)。
暖目前已经成为当今最热点的环境问题[1]之一,其分析和预测结果的准确性将直接关系到人为因素下的温室气体排放的有效控制。在进行全球温度受温室气体影响的计算和预测中,目前大多文献都将地表温度处理为单一的平均温度[2~4],,但是由于地球实际温度的空间分布存在着极大的不均匀性,而在不同的时间尺度上,地表温度随昼夜交替、季节变换也会产生不同的变化特点,地表平均温度的使用,势必使预测结果偏离真实值。鉴于此,本文在分析地表温度空间和时间的分布特点基础上,计算综合温室效应,并预测人为CO2排放对温室效应的影响。
1地表温度时空分布的温室效应
本文研究中,地表温度指地球表面温度,并不是指不同纬度、不同地区、不同时节的气候温度。地表温度是地表辐射能量的重要参数,决定地表辐射能量的大小。地球的能量几乎都来自于太阳的短波辐射,但是由于太阳与地球的公转以及各自的自转,并受到地貌分布特征以及不同纬度大气分布的影响,造成太阳照射到地球的光束能量不可能同时到达地球所有表面,使得地球表面的温度并不均一稳定。因此决定地球发射能量大小的地表温度一定会呈现区域性和时间性的变化特点。不同纬度、不同地貌以及不同气候带地区其温度势必不同;一天中同一地表温度也会随昼夜交替变化,不同季节同一地区温度也会随时节而改变。那么本文简单分析地表温度分布的特点,其中在空间特点的分析中,主要举例中国不同省份温度变化、全球不同气候模型带温度分布特点,并结合相应地区温度下的温室气体效应说明温度分布对温室效应计算的影响;在时间分布特点的分析中,利用上海市夏季一天中的温度变化以及中国北方一年中温度分布
,计算相应温度下的温室气体效应。
a) 温室效应的区域分布特点
图1-5为全国各省及全球不同区域的地表温度与温室效应分布情况,其中地表温度数据来自中国气象科学数据共享服务网(.),温室效应计算采用压缩模型[5],即将各种温室气体按照其总量及其加权平均温度压缩为相应的地表水平,以获得其地球红外辐射的几何厚度,从而得到温室气体相应的吸收数据计算出温室气体效应。本文温室效应计算考虑的温室气体有、、、和水汽。图2 示出了均温室效应强度的差异。可以看出,由于各个地区年平均温度的不同,造成了温室效应强度也存在很大的不同。由于温度不同造成的最大的温室效