Vai trò của đối lưu sâu và các luồng gió thấp ban đêm trong việc phát thải bụi vào mùa hè ở Tây Phi: Các ước lượng từ các mô phỏng cho phép đối lưu

Journal of Geophysical Research D: Atmospheres - Tập 118 Số 10 - Trang 4385-4400 - 2013
Bernd Heinold1,2, Peter Knippertz3, John H. Marsham3, Stephanie Fiedler3, N. Dixon3, Kerstin Schepanski3, Benoı̂t Laurent4, Ina Tegen5
1Now at Leibniz Institute for Tropospheric Research, Leipzig, Germany
2Now at Leibniz Institute for Tropospheric Research Leipzig Germany; School of Earth and Environment University of Leeds Leeds UK
3School of Earth and Environment, University of Leeds, Leeds, UK
4Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques Laboratoire mixte Paris VII‐UPEC‐CNRS Créteil France
5Leibniz Institute for Tropospheric Research, Leipzig, Germany

Tóm tắt

Các bể lạnh đối lưu và sự tan rã của các luồng gió thấp ban đêm (NLLJs) là những yếu tố khí tượng chủ chốt dẫn đến việc phát thải bụi ở Tây Phi vào mùa hè, nơi có nguồn bụi lớn nhất thế giới. Nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên định lượng các đóng góp tương đối và các mối quan hệ vật lý giữa chúng bằng cách sử dụng các thuật toán phát hiện khách quan và một mô hình phát thải bụi ngoại tuyến áp dụng cho các mô phỏng cho phép đối lưu từ Mô hình Thống nhất của Cơ quan Khí tượng Anh. Thời gian nghiên cứu từ 25 tháng 7 đến 02 tháng 9 năm 2006. Do đó, tất cả các ước lượng có thể thay đổi theo từng năm. Các kết luận chính như sau: (a) khoảng 40% phát thải bụi đến từ NLLJs, 40% từ các bể lạnh, và 20% từ các quá trình chưa xác định (đối lưu khô, luồng quang và lưu thông ở vùng núi); (b) hơn một nửa lượng phát thải từ các bể lạnh liên kết với một cơ chế mới được xác định, nơi các bể lạnh đã già hình thành một luồng khí phía trên lớp ổn định vào ban đêm; (c) 50% phát thải bụi xảy ra từ 1500 đến 0200 LT với một mức tối thiểu xung quanh thời điểm mặt trời mọc và sau giữa trưa, và 60% phát thải từ sáng đến trưa xảy ra dưới bầu trời quang đãng, nhưng chỉ 10% phát thải từ chiều đến đêm, cho thấy sự lệch lớn trong các thu hồi từ vệ tinh; (d) khi xem xét các tác động của mưa và độ ẩm trong đất, phát thải từ các bể lạnh giảm 15%; và (e) các mô hình có đối lưu được tham số hóa cho thấy phát thải từ các bể lạnh ít hơn đáng kể nhưng có nhiều đóng góp từ NLLJ hơn. Các kết quả rất nhạy cảm với việc đối lưu được tham số hóa hay tường minh hơn so với lựa chọn về đặc trưng bề mặt đất, điều này thường là nguồn không chắc chắn lớn. Nghiên cứu này chứng minh sự cần thiết phải đại diện một cách thực tế cho đối lưu ẩm và các điều kiện ổn định vào ban đêm đối với mô hình hóa bụi.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1111/j.1600‐0889.2008.00384.X

Bagnold R. A., 1941, The Physics of Blown Sands and Desert Dunes, 244

10.5194/acp‐7‐81‐2007

10.5194/angeo‐29‐731‐2011

10.1007/s00442‐003‐1438‐6

10.1029/2011JD015965

10.1016/j.solener.2007.01.009

10.1029/2011JD017326

10.5194/acp‐10‐1701‐2010

10.1175/1520‐0493(2003)131<2667:COWCRI>2.0.CO;2

10.1007/s005850050744

10.1002/jgrd.50394

10.1002/qj.429

10.1175/1520‐0493(1990)118<1483:AMFCSW>2.0.CO;2

10.1128/CMR.00039‐06

10.1029/2004JD005037

10.1029/2006JD007443

10.1029/2008GL035319

10.1111/j.1600‐0889.2011.00570.X

10.1111/j.1600‐0889.2011.00574.X

10.3402/tellusa.v19i2.9766

10.1029/2008JD009955

10.1127/0941‐2948/2008/0315

10.1029/2009JD012819

10.1029/2011RG000362

10.1029/2008JD011271

10.1029/2007JD008774

10.1029/2005GL023420

10.1029/2007JD009484

10.1175/2008MWR2332.1

10.1175/1520‐0493(2000)128<3187:ANBLMS>2.0.CO;2

10.1029/2003JD003483

10.1029/2008JD009844

10.1029/2011GL048368

10.1175/2010MWR3422.1

10.1002/jgrd.50211

10.1029/95JD00690

10.1256/qj.04.52

10.1029/2010JD014265

10.1029/2005JD006717

10.1029/2000RG000095

10.5194/acp‐10‐7575‐2010

10.1029/2008JD010844

10.1002/qj.298

10.1029/2007GL030168

10.1029/2008JD010325

10.1016/j.rse.2012.03.019

10.1175/JAS‐D‐11‐0222.1

10.1016/j.aeolia.2011.02.001

10.5194/acp-5-1125-2005

10.2151/jmsj.83A.187

10.1029/2001JD000963

10.1029/2003GL019216

10.5194/acp-6-4345-2006

10.5194/acp-6-1777-2006

10.1175/2007JCLI1766.1

10.1029/2004GL022189

10.1016/j.atmosres.2009.09.011

10.1029/2005GL023597

10.1111/1467‐8306.9302003

10.1016/j.atmosres.2008.05.017

10.1007/s00382‐010‐0778‐2

10.1007/s00382‐011‐1131‐0

Zobler L., 1986, NASA Technical Memorandum 87802, 32

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Geophysical Research D: Atmospheres

Tập 118 Số 10

4385-4400

Thông tin tác giả