人为气溶胶对东亚区域气候影响的数值模拟

【摘要】：本文利用耦合化学过程的区域气候模式RegCM3,模拟研究了三种主要人为排放气溶胶(硫酸盐、黑碳、有机碳)对东亚区域气候的影响,计算分析了近20年来三种气溶胶的时空分布、综合辐射强迫作用及其对地面气温和降水以及中国东部雨带的影响。本文主要工作及结论如下： 1、对区域气候模式RegCM3的模拟效果进行了检验,表明该模式能够较好地模拟出东亚平均环流以及中国地区的气候平均状态,因此本试验的模拟结果可以用于进一步的研究讨论。 2、对气溶胶排放源分布进行了分析,模拟了气溶胶的柱含量和光学厚度的分布及其季节变化。结果发现：模式能较好地模拟出气溶胶柱含量以及光学厚度的分布,大值区主要在人口集中、工农业发达的地区,其中中国主要排放区夏季柱含量最大,冬季最小,而印度半岛东北部排放大值区气溶胶柱含量季节变化不明显,这两个子区域气溶胶柱含量都存在明显的年际变化,呈现上升趋势。中国主要排放区以硫酸盐气溶胶柱含量占总量比例最大,而印度半岛东北部排放大值区以有机碳气溶胶柱含量占总量比例最大。东亚季风对气溶胶的输送是气溶胶季节分布差异产生的主要原因之一 3、对综合气溶胶直接辐射强迫进行了估算,并讨论分析了气溶胶对东亚区域气候的影响。结果表明：气溶胶短波辐射强迫在大气层顶和地面均为负值,气溶胶的加入对东亚地区地表气温有明显影响,冬季降温中心位于四川盆地,夏季降温大值区位于华北地区,气溶胶直接气候效应使得冬季东亚大部分地区降水减少,夏季东亚地区降水与中国主要排放区夏季气溶胶浓度有较好的相关关系,中国东部雨带有南移趋势。