中国春季人为和沙尘气溶胶对大气辐射的影响

摘要

利用区域大气化学/气溶胶-气候耦合模式RIEMS-Chem详细研究了2010年我国春季气溶胶对大气辐射的影响以及沙尘和人为气溶胶产生的短波、长波和净辐射强迫。2010年3月19-22日发生了一次特大沙尘暴,使我国东部广大地区颗粒物浓度严重超标。rn 研究发现在这次特大沙尘暴期间,我国戈壁沙漠地区气溶胶地面短波、长波辐射强迫最大达到-90W/m2和+40W/m2.月均地面沙尘净辐射强迫在起沙区为-9～-24W/m2,在广大的黄河和长江流域为-6～-21W/m2,而大陆上大部分地区大气顶的辐射强迫在0～+6W/m2.根据中国东部平均和月平均,沙尘、人为气溶胶和总气溶胶在地表的净辐射强迫分别为-8.4W/m2,-10.2W/m2,-18.0W/m2,在大气顶的辐射强迫分别为+1.2W/m2,-4.3W/m2,-3.1W/m2,表明春季沙尘对大气的增暖作用和总体气溶胶的制冷作用。其中京津冀、长三角、珠三角地区总体气溶胶直接辐射强迫分别为-21～-27Wm-2,-18～-24Wm-2,-12～-15Wm-2,京津冀地区辐射强迫最强,这是因为我国北方沙尘气溶胶浓度更高,对大气辐射的影响也更大。rn 研究发现沙尘对总体气溶胶地面辐射强迫的贡献可达42％,反映了我国春季沙尘气溶胶对辐射的影响具有与人为气溶胶相当的贡献。研究还发现沙尘的半直接效应可以通过减少云量影响大气辐射,进而间接影响气溶胶辐射强迫。