沉降流

沉降流指地球的岩石圈中對流的沉隱沒帶所在的地區。隱沒帶存在於聚合板塊邊緣。海洋板塊擴張到大陸板塊邊緣，因為海洋板塊較重，會沉入大陸板塊之下，形成聚合板塊邊緣。地球的岩石圈、海洋板塊、沉積層以及被困住的水份就是經由隱沒帶回收到地函深處的。目前地球是唯一已知有隱沒帶的行星，金星與火星都沒有隱沒帶。但是根據1999年火星環球探勘者號對火星磁場的觀察發現，火星早期可能有板塊活動，但尚未得到確認。沒有隱沒作用，地球也不會是現在的樣子。沒有隱沒帶，地殼不會分化出大陸與海洋，所有的固體地球也都會被一個全球性的大海洋所。

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相關影響

沉降流

歐洲溫度誤差(主要)來自歐洲中南部的近地面溫度誤差.在這一地區存在系統的冬季1～3℃的冷偏差和夏季約1～2℃的正偏差.兩種偏差都和雲-輻射相互作用問題有關.冬季冷偏差是對沉降流長波輻射低估的直接結果,而夏季偏差看來與沉降流表面太陽輻射中的正偏差有關.這些問題將在下一節中討論.在北歐地區只有小的冬季冷偏差,但在每模擬的冬季里,這並非是系統的特徵。

1988～1993年德國4個站的沉降流長波輻射.觀測數據來自基準地面輻射網觀測.模擬結果是BSRN站所在模型格點的平均值.冬季沉降流長波輻射是地表能量平衡的主要組成部分.每個冬季在RCA2模擬的沉降流長低了10～20W/m2 (應該注意長波輻射觀測的絕對準確性約在5～15W/m2,但我們確信模型中一致的負偏差是實在的結果).正是這一低估是RCA2在該區域冬季冷偏差的主要原因.準確地模擬沉降流長波輻射是一個苛求的任務.沉降流長波輻射對晴空氣體輻射和雲的輻射都十分敏感,隨大氣或雲底溫度和輻射物(尤其是水汽和雲中液水)的密度的增加而增加.目前GCM的輻射計算很多都表現出在沉降流表面輻射上的負偏差,即使是指定的晴空條件下的獨立運算亦是如此.當觀測到的長波輻射

沉降流

量減少時(例如,因為大氣更冷和更乾,當前的RCA2/HIRLAM輻射方案得到更大的負偏差(表示為觀測的絕對沉降流輻射的一部分).在非常冷的情況下,這種負偏差能夠達到25W/m2 .這種偏差存在於多種輻射方案之中.我們認為RCA2負偏差的部分原因直接和晴空輻射方案的不準確有關.這就促使我們試驗新的長波輻射處理方案,該處理方法已經顯示了增加的晴空和乾燥時長波輻射沉降放射.增加主要是因為對水汽連續放射更為詳盡的處理和包括了痕量氣體和氣溶膠的結果.

雲在大氣沉降流長波輻射中也起關鍵作用.雲以雲底的溫度放射長波輻射,相對的放射率隨水汽/冰含量的增加而增加,液態水滴的放射率大於冰晶.在冬季,當大氣冷和相對乾燥時,雲層的存在能夠引起高強度的大氣沉降流輻射極快速增加(尤其當雲包含水汽時更是如此).我們在圖5中看到的部分沉降流長波輻射偏差,是雲量估計偏低,模擬的雲所含水/冰太少和對雲在長波輻射方面的處理等幾個原因共同造成的.我們將在下一節對此進行解釋,給出目前模型中雲和降水的表示.我們還注意到圖6中夏季沉降流長波輻射的小的負偏差,這也表明低估了雲和/或雲的放射率(例如,水汽/冰密度太小).這種夏季對