辐射传输模式中大气气体吸收因子的修正

Radiative transfer is one of the most important physical processes in the Earth's climate system. Accurate radiation transfer calculation and quantification of Earth climate system energy balance is an essential tool for understanding climate and climate change. However, the present radiative transfer models for gaseous transmittance with the correlated-k distribution method, which is commonly used in the global climate models and regional climate models, cannot accurately deal with the gas absorption coefficients. This limitation hinders the simulation capacity of the climate models. Based on the precise Line-By-Line Radiative Transfer Model, the objectives of this project are to quantify the error of the absorption coefficients in the Fu-Liou radiative transfer model with the correlated k-distribution, explore the relationship between the error and temperature/pressure, and finally parameterize the gas absorption coefficient errors to improve the Fu-Liou radiative transfer model.

大气辐射过程是地球气候系统中最为重要的物理过程之一。准确的辐射传输计算，定量地球气候系统辐射收支，是理解气候和气候变化的有利工具。目前广泛应用于全球气候模式和区域气候模式的相关k－分布辐射传输模式仍有不足，并不能精确处理辐射传输过程中气体分子吸收，显著降低了气候模式的模拟能力。本项目利用精准的逐线积分辐射传输模式，定量相关k-分布辐射模式付廖模式气体分子吸收因子误差，探究误差与温度和压强的关系，将气体吸收因子误差参数化以改进付廖辐射传输模式。

大气辐射过程是地球气候系统中重要的物理过程之一。准确的辐射传输计算，定量地球气候系统辐射收支，是理解气候和气候变化的有利工具。当前广泛应用于全球气候模式和区域气候模式的相关k－分布辐射传输模式仍有不足，并不能精确处理辐射传输过程中气体分子吸收，显著降低了气候模式的模拟能力。本项目利用精准的逐线积分辐射传输模式，定量相关k-分布辐射模式付廖模式气体分子吸收因子误差，探究误差与温度和压强的关系，将气体吸收因子误差参数化以改进付廖辐射传输模式。主要成果如下：（1）获取了逐线积分模式和付廖模式气体分子吸收因子，通过对比逐线积分模式和付廖模式气体吸收因子大小， 定量评估了不同温度和压强条件下付廖模式气体吸收因子误差，明确了吸收因子与温度和压强的关系；（2）修正了付廖模式气体吸收因子误差，评估结果表明，改进之后付廖模式计算精度有显著提升。本项目的实施将为减少地球系统模式辐射模拟不确定性提供一种潜在参考方法。