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气候模拟实验室功能随技术的发展不断完善

日期:2018-07-11浏览:20次

 气候模拟实验室功能随技术的发展不断完善
气候模拟是模拟气候形成过程和结果的方法,分实验模拟和数值模拟,前者用实脸室手段模拟各种不同气候因子的作用下的气候状况.后者运用一系列的静力学,动力学和热力学方程建立气候数学模式,在高速电子计算机上用数值方法求解。目前己经能用这些方法模拟出与实况非常一致的大气环流和温度、湿度等要素的空间分布及时间变化。
气候模拟的发展说明,它是研究气候变化规律的有力的实验手段。更合理、更客观的气候模式,可用于研究各种因子在不同时间尺度的气候变化中的作用,预测人类活动对气候的可能影响,为大范围气候改造和控制提出一定依据;也可研究在一定条件下气候变化的可能趋向,为气候预报提供依据。
目前发展趋势最为可观的是区域气候模拟,区域气候模拟研究在过去十几年里取得了显著的进步。经过广泛的发展和不断的检验,区域气候模式现在已经成为气候研究和业务预报的重要工具。目前已经发表了很多令人鼓舞的结果,其中包括过去极端气候事件的模拟,当前气候发展演变和未来气候变化的预测,特别是对月和季节尺度气候的模拟与预测。通过对高分辨率和动力连续的区域气候模式结果的分析,人们对于周—季节时间尺度的各种物理过程,包括陆面和水文过程、边界层、云和降水、云-辐射相互作用的认识也在不断的深入。然而,区域气候是多尺度扰动(如中尺度、天气尺度、行星尺度扰动)和多圈层系统(如大气圈、生物圈、水圈、冰雪圈、陆面)相互作用的结果,同时物理过程本身具有不确定性,人们对一些复杂的物理过程,特别是土壤湿度作用以及云-气候反馈过程也缺乏深刻的理解,因此该领域的研究还面临着很多挑战。 
由于区域气候模式较好地表示了地形和地表状况,同时包含较详细的陆地过程方案,因而能捕获许多大气环流模式难以分辨的区域尺度温度、降水分布和土壤水分变化特征。此外,区域气候模拟对于了解温室气体强迫可能导致的全球增暖在区域尺度上的特征及生态、环境效应也具有重要的意义。
气候模拟实验室是一种综合性的多功能气候模拟试验设备,其功能是在一定空间内模拟一种或多种气候条件状态,可进行高温干燥试验、低温冻融试验、湿热寒潮试验、温度循环试验、湿度循环试验、冻融循环试验、盐雾试验、淋雨试验、结露试验、日照试验、C02和S02的酸性气体腐试验及有盐类及化学物质浸的海水浸润试验等,为试验样品提供多种环境条件和不同的测试手段,并实现多种耦合环境的模拟,包括气候环境与力学荷载作用的综合、气候环境与腐工业环境的综合等,且充分考虑试验的综合环境设置、荷载施加反力架的布置、腐环境下加载方式和设备防护等多种综合因素。

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