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本文首先基于中国气象科学研究院研发的GRAPESDAM沙尘气溶胶模式,结合Goddard短波辐射参数化方案,利用我国沙漠地区最新的辐射特性参数,对沙尘气溶胶模式实时输出的沙尘空间分布进行辐射参数化,把沙尘短波辐射效应引起的大气温度变化同步反馈到天气模式中,从而初步建立了GRAPES2WSDM天气-沙尘双向模式。然后根据天气系统的典型性、局地持续时间长短、范围大小等,主要选取了造成我国沙尘天气的典型天气过程,分别为2006年3月南疆东灌冷锋和2002年3月蒙古气旋两次沙尘天气过程。通过对比考虑(RAD)与未考虑(CTL)沙尘短波辐射效应的两组试验,分析比较沙尘短波辐射效应对天气系统及沙尘输送的影响,进而对沙尘气溶胶短波辐射的反馈效应有了进一步的认识,得出以下主要结论:(1)GRAPESDAM模式在未考虑沙尘辐射时,在72h内对天气形势场、地面大风及沙尘输送的模拟较为理想,为考虑沙尘辐射的试验提供了理想的基础。(2)沙尘辐射效应影响到达地面短波辐射量、短波辐射加热率、温度、风及边界层特征量等的变化。在沙尘浓度定量模拟较为理想的条件下,考虑沙尘辐射效应对沙尘区内地面气温、气压的模拟较好。(3)沙尘辐射效应影响沙尘模块的起沙、输送、沉降等。在特殊的地形、气象场下,沙尘辐射效应的累积可能会引起风向的变化,使堆积的沙尘重新逆着原方向输送。(4)沙尘辐射效应对天气-沙尘的综合影响可以对沙尘体的不同区域分别进行讨论,本文主要将沙尘体分为中上部、中下部、移动前沿和中心底层四个区域。除了起沙外,同时可以结合沙尘输送、沉降来考虑沙尘辐射反馈效应。通过模拟发现并提出一个沙尘辐射引起的正反馈机制:沙尘加热爬升效应。即沙尘体中上部吸收太阳短波辐射增大,产生加热效应,使温度升高,温度升高使得沙尘体中上部的向上垂直速度加强,气团将较大沙尘浓度的空气向上输送,使得中上部沙尘浓度增大。该机制在沙尘体中上部随着短波辐射的累积,逐步使沙尘浓度和垂直速度共同增大;机制随着短波辐射的消失而消失。该机制主要发生在沙尘体中上部的弱上升运动区。(5)沙尘辐射效应对蒙古气旋海平面气压影响程度不大,主要表现在对蒙古气旋路径和强度的影响不大。只有当沙源处于蒙古气旋中心后部、沙尘有条件向气旋中心输送时,其对强度的影响才显著。