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中国地区黑碳和硫酸盐气溶胶的辐射强迫及气候效应的数值模拟

张靖  
【摘要】: 本文采用区域气候模式RegCM3,计算分析了黑碳气溶胶和黑碳+硫酸盐混合气溶胶(文中简称综合气溶胶)在中国地区的辐射强迫作用,探讨了可能导致的对区域气候的影响。本文工作概括如下: 1、分析了气溶胶的排放源分布,模拟了气溶胶的柱含量、光学厚度、及其时空分布特征。分析结果发现:气溶胶排放源及柱含量分布与人类活动密切相关,大值区在工业发达、人口密集地区;其中夏季的柱含量明显低于冬季、春季;气溶胶的光学厚度分布亦呈现明显的地理及季节差异,但与柱含量分布并未呈现一一对应关系。 2、估算了黑碳和硫酸盐气溶胶辐射强迫的时空分布。结果认为,黑碳气溶胶在模式层顶产生正的辐射强迫,主要集中在长江中下游地区,夏季和秋季,扩展到我国北方地区。气溶胶在地表负的辐射强迫与光学厚度的分布情况基本呈现较好的对应关系。综合气溶胶在地表产生的辐射强迫与黑碳气溶胶产生的辐射强迫相比,绝对值更大。 3、在研究气溶胶辐射强迫的基础上,进一步讨论了气溶胶辐射强迫对区域气候可能造成的影响。黑碳气溶胶对我国区域气温有明显影响,并且随季节变化。冬季地面温度均有升高,夏季地面温度对气溶胶的响应比较复杂,表现为北方增温、南方降温。硫酸盐气溶胶加入后,冬季表现为华北、东北及西南地区有小幅度增温,而西北、华南地区产生了小幅度降温;夏季,综合气溶胶引起的温度变化不是非常明显。黑碳气溶胶使我国南方部分地区增加降雨量,北方部分地区减少降雨量。综合气溶胶引起的降水变化不明显,说明硫酸盐气溶胶的加入部分抵消了黑碳气溶胶引起的降水变化。


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