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基于国际大气化学—气候模式比较计划模式数据评估中国沙尘气溶胶直接辐射强迫
  • ISSN号:1006-9895
  • 期刊名称:《大气科学》
  • 时间:0
  • 分类:P422[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室,北京100029, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目2014CB441200
中文摘要:

目前气候模式对沙尘气溶胶直接辐射强迫模拟仍有很大不确定性,多模式对比有助于定量评估不确定范围。国际大气化学—气候模式比较计划(Atmospheric Chemistry and Climate Model Intercomparison Project,ACCMIP)旨在评估当前模式对短寿命大气成分辐射强迫和气候效应的模拟能力。基于7个ACCMIP模式模拟的中国地区沙尘气溶胶浓度,我们评估了中国区域沙尘气溶胶直接辐射强迫和不确定性范围。结果显示,中国区域沙尘气溶胶年排放总量为215±163 Tg a-1,区域年均地表浓度为41±27μg m-3,柱浓度为9±4 kg m-2,光学厚度为0.09±0.05。中国区域年均沙尘气溶胶产生的大气顶短波、长波和总辐射强迫分别为-1.3±0.8 W m-2、0.7±0.4W m-2和-0.5±0.7 W m-2;地表短波、长波和总的辐射强迫值为-1.5±1.0 W m-2、1.8±0.9 W m-2和0.2±0.2 W m-2。沙尘气溶胶长波辐射强迫对沙尘浓度的垂直分布敏感。高层沙尘气溶胶浓度越大,其在大气顶产生更强的正值长波辐射强迫。然而,沙尘气溶胶短波辐射强迫主要受整层沙尘柱浓度控制,对沙尘浓度的垂直分布较不敏感。本文结果可为中国沙尘气溶胶的气候模拟提供参考。

英文摘要:

Large uncertainties exist in simulated direct radiative forcing by dust in climate models. Multi-model comparisons quantify the range of uncertainties in current climate models. The Atmospheric Chemistry and Climate Model Intercomparison Project(ACCMIP) is set up to evaluate the radiative forcing and climate effect of short-lived chemical species in the atmosphere. Based on simulated dust concentrations from 7 ACCMIP models, we quantify in this work the direct radiative forcing by dust in China and the range of uncertainties. Our results show that annual total emission, annual mean surface-layer concentration, burden, and AOD(Aerosol Optical Depth) of dust averaged over China are 215±163 Tg a-1, 41±27 μg m-3, 9±4 kg m-2, and 0.09±0.05, respectively. Simulated annual mean short-wave, long-wave, and net(short-wave plus long-wave) direct radiative forcings by dust averaged over China are, respectively,-1.3±0.8 W m-2, 0.7±0.4 W m-2, and-0.5±0.7 W m-2 at the top of the atmosphere and-1.5±1.0 W m-2, 1.8±0.9 W m-2, 0.2±0.2 W m-2 at the surface. Long-wave radiative forcing by dust is found sensitive to vertical distribution of dust concentrations. Dust aerosol in high altitudes contributes largely to long-wave radiative forcing at the top of the atmosphere. However, short-wave radiative forcing by dust is dependent on dust burden but not sensitive to its vertical distribution.

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期刊信息
  • 《大气科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院大气物理研究所
  • 主编:陆日宇
  • 地址:北京德胜门外祁家豁子 北京9804信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:dqkx@mail.iap.ac.cn
  • 电话:010-82995051 82995052
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-9895
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1768/O4
  • 邮发代号:2-823
  • 获奖情况:
  • 2000年中国科学院优秀期刊二等奖,中国科技论文统计分析数据库来源期刊,中国科学引文数据库收录,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:22063