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氣候模擬實驗室功能隨技術的發展不斷完善

日期:2018-07-11瀏覽:3340次

 氣候模擬實驗室功能隨技術的發展不斷完善
氣候模擬是模擬氣候形成過程和結果的方法,分實驗模擬和數值模擬,前者用實臉室手段模擬各種不同氣候因子的作用下的氣候狀況.后者運用一系列的靜力學,動力學和熱力學方程建立氣候數學模式,在高速電子計算機上用數值方法求解。目前己經能用這些方法模擬出與實況非常一致的大氣環流和溫度、濕度等要素的空間分布及時間變化。
氣候模擬的發展說明,它是研究氣候變化規律的有力的實驗手段。更合理、更客觀的氣候模式,可用于研究各種因子在不同時間尺度的氣候變化中的作用,預測人類活動對氣候的可能影響,為大范圍氣候改造和控制提出一定依據;也可研究在一定條件下氣候變化的可能趨向,為氣候預報提供依據。
目前發展趨勢為可觀的是區域氣候模擬,區域氣候模擬研究在過去十幾年里取得了顯著的進步。經過廣泛的發展和不斷的檢驗,區域氣候模式現在已經成為氣候研究和業務預報的重要工具。目前已經發表了很多令人鼓舞的結果,其中包括過去氣候事件的模擬,當前氣候發展演變和未來氣候變化的預測,特別是對月和季節尺度氣候的模擬與預測。通過對高分辨率和動力連續的區域氣候模式結果的分析,人們對于周—季節時間尺度的各種物理過程,包括陸面和水文過程、邊界層、云和降水、云-輻射相互作用的認識也在不斷的深入。然而,區域氣候是多尺度擾動(如中尺度、天氣尺度、行星尺度擾動)和多圈層系統(如大氣圈、生物圈、水圈、冰雪圈、陸面)相互作用的結果,同時物理過程本身具有不確定性,人們對一些復雜的物理過程,特別是土壤濕度作用以及云-氣候反饋過程也缺乏深刻的理解,因此該領域的研究還面臨著很多挑戰。 
由于區域氣候模式較好地表示了地形和地表狀況,同時包含較詳細的陸地過程方案,因而能捕獲許多大氣環流模式難以分辨的區域尺度溫度、降水分布和土壤水分變化特征。此外,區域氣候模擬對于了解溫室氣體強迫可能導致的增暖在區域尺度上的特征及生態、環境效應也具有重要的意義。
氣候模擬實驗室是一種綜合性的多功能氣候模擬試驗設備,其功能是在一定空間內模擬一種或多種氣候條件狀態,可進行高溫干燥試驗、低溫凍融試驗、濕熱寒潮試驗、溫度循環試驗、濕度循環試驗、凍融循環試驗、鹽霧試驗、淋雨試驗、結露試驗、日照試驗、C02和S02的酸性氣體腐試驗及有鹽類及化學物質浸的海水浸潤試驗等,為試驗樣品提供多種環境條件和不同的測試手段,并實現多種耦合環境的模擬,包括氣候環境與力學荷載作用的綜合、氣候環境與腐工業環境的綜合等,且充分考慮試驗的綜合環境設置、荷載施加反力架的布置、腐環境下加載方式和設備防護等多種綜合因素。

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