Effects of composition perturbations the column energetics of the earth`s atmosphere

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, verilen bir atmosfer profili için atmosferik bileşenlerin değişen değerlerinin sütun enerjetiği üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla NCAR/CCMİ radyasyon alt modeli kullanılmıştır. İnsan faaliyetleri sonucu oluşan atmosferik kompozisyon değişiklikleri Yer' in radyasyon bütçesi, üzerinde bozulmalara sebep olur. Özellikle atmosfere başlıca insan kaynaklarından atılan sera (greenhouse) gazlan Yer atmosferinin radyatif özellikleri üzerinde oldukça etkilidir. Bu etkileri incelemek amacıyla, birkaç set halinde C02, 03, albedo ve bulut deneyleri ile çeşitli karışık kombinasyonlar için pertürbasyon deneyleri beş farklı enlemde gerçekleştirilmiştir. Yer-atmosfer sistemi iyi bir yaklaşım olarak hidrostatik dengede kabuledilmiştir. Ayrıca pratik amaçlar için yer-atmosfer sistemi yeryüzü-troposfer ve stratosfer şeklinde iki kısımda ele alınmıştır. Atmosferdeki su buharı dağılımı dışında model girdisi olarak McClatchey profilleri kullanılmış ve atmosferdeki düşey nem dağılımı çalışmada anlatıldığı gibi hesaplanmıştır. Uzun dalga, kısa dalga ve toplam ısınma hızı farkları grafikler şeklinde verilmiştir. Net uzun dalga akı yoğunluğu farkları da sütun grafiği şeklinde sütun enerjetigi açısından önemli olduğu için verilmiştir.

IV ABSTRACT In this study NCAR/CCM1 radiation sub-model is used to assess the impact of atmospheric composition changes on the column energetics for a given atmospheric profile. Atmospheric composition changes caused by human activities reveal some perturbations on the Earth's radiation budget. Especially, greenhouse gases which are emitted to the atmosphere mainly from the anthropogenic sources have quite serious effects on the radiative properties of the Earth's atmosphere. A series of CO2, O3, albedo, cloud and several cross sensitivity experiments are conducted at five different latitudes to analyze the effects mat are previously mentioned. The earth-atmosphere system is assumed to be hydrostatic balance for simplification. Also the earth-atmosphere system is treated in two parts as surface- troposphere and stratosphere for practical purposes. McClatchey profile values are used as the model input except for the humidity distribution. The vertical distribution of humidity in the atmosphere is computed as described in the study. Longwave, shortwave and total heating rate differences of the perturbed profiles from the base cases are illustrated as graphics. Net longwave flux density differences at the surface and the tropopause are also given as bar charts because of their importance from the point of the column energetics.