2024 年“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛 C题 云中的海盐 思路+代码+论文_数学建模云中的海盐

更多详细思路:https://blog.csdn.net/m0_68036862/category_12341396.html

问题一

海面上空以及低层海云内喷洒雾化的海水可以起到降低海面接收到的日光辐射量的效应。这是因为喷洒海水形成的海盐气溶胶和水滴会增加云层的反照率，即云层更有效地反射太阳光，减少了地表接收到的日光辐射量。

这个效应的强弱与多个参数相关：

海水喷洒量和喷洒范围：海水喷洒量越大，喷洒范围越广，形成的海盐气溶胶和水滴数量就越多，效应就越显著。

云层特性：包括云层的厚度、密度、高度等，不同特性的云层对太阳光的反射效果不同。

太阳入射角度：太阳光的入射角度会影响到太阳光经过云层反射后到达地表的强度。

海水中盐含量：海水中盐含量越高，形成的海盐气溶胶浓度就越高，效应也会更加显著。

大气环境：包括风速、湿度等因素会影响海水喷洒后海盐气溶胶和水滴的传输和分布。

总的来说，海水喷洒海盐气溶胶的效应受到多个因素的影响，需要综合考虑这些参数才能准确评估其对海面接收到的日光辐射量的影响程度。

2024 年

“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛

第一阶段

C题 云中的海盐

巴黎气候协定提出的目标是：在 2100 年前，把全球平均气温相对于工业

革命以前的气温升幅控制在不超过 2 摄氏度的水平，并为 1.5 摄氏度而努力。

但事实上，许多之前的研究已经指出，全球的碳排放以及气温升温的前景都

无法达到这一预期标准。而且传统的减排措施的实施效果较为有限。为了应

对全球变暖，一些科学家提出了叫做“地球工程”的改造手段。包括使用人工

手段从空气中分离并储存二氧化碳，或者给大气中注入气溶胶以降低地表接

收到的日光辐射量等等。由于大型火山活动喷出的硫化物微粒可以使全球大

气在数年间有明显的降温，所以有人提出可以向平流层释放硫酸盐气溶胶等

颗粒物以模拟这类效应。但这种思路引起了许多反对意见，因为硫酸盐进入

大气会造成大气化学成分的变化，可能造成后果未知的污染问题。进而，有人

又提出，可以在海面上空以及低层海云内喷洒雾化的海水，使海盐气溶胶混

入云层，也能起到增加云层反照率、降低海面接收到的日光辐射量的效应。而

且由于海盐气溶胶本就在海上广泛存在，所以不容易造成新的污染。对这个

方案，我们希望建立合理的数学模型以估算它的一系列后果。请你和你的团

队建立合理的数学模型以解决下列问题：

第一阶段问题：

1. 在海面上空以及低层海云内喷洒雾化的海水是否确实可以起到降低海

面接收到的日光辐射量的效应？这个效应的强弱与哪些参数有关？

12. 请在第 1 问的基础上，定量地估计若在（当工程参数确定后）实施此项工

程，海面接收到的日光辐射量能够降低多少？

3. 请在第 2 问的基础上，定量地估计全球平均温度能够降低多少？

4. 请在第 2 问的基础上，定量地估计全球地表温度降温幅度的分布。

请自行寻找建模所需要的数据，有许多机构开放下载全球范围内的气象

数据。以下列表仅供参考：

https://www.ncei.noaa.gov/maps-and-geospatial-products

https://disc.gsfc.nasa.gov/datasets?project=MERRA-2

https://www.psl.noaa.gov

2