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太阳辐射变化对东亚内陆大气粉尘含量影响的数值试验
  • ISSN号:1001-4675
  • 期刊名称:干旱区研究
  • 时间:0
  • 页码:863-871
  • 语言:中文
  • 分类:P422[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室,陕西西安710075, [2]中国科学院研究生院,北京100049, [3]西安交通大学,陕西西安710049
  • 相关基金:公益性行业(气象)科研专项(GYHY200706036);国家重点基础研究发展规划项目(2004CB720208)及国家自然科学基金项目(40599424)资助
  • 相关项目:青海湖地区的气候-构造历史与青藏高原隆升生长及全球变化的联系
中文摘要:

利用美国大气研究中心(NCAR)的公用气候模式(CCM3)与一个粉尘释放和沉降模式(DEAD)相嵌套的模式CCM3-DEAD,研究了太阳常数改变所引起的太阳辐射变化对东亚大气粉尘含量的可能影响。数值试验结果表明,当太阳常数减小1%后,东亚内陆干旱区大部分地区上空的大气粉尘浓度、粉尘释放通量、粉尘沉降通量均有所增加。在中国北方及中蒙边境一带,大气粉尘浓度增加比较明显,最高增加量可达到70 mg/m2,在其周边地区浓度变化在10~60 mg/m2之间。同时,4种粒径(0.1~1.0,1.0~2.5,2.5~5.0,5.0~10.0μm)的粉尘释放通量和沉降通量普遍增加,其中1.0~2.5μm粒级的粉尘释放通量增加最为显著,占总增加量的32%,而5.0~10.0μm粒级的粉尘沉降通量增加占总沉降通量增加量的58.5%,即太阳辐射减小促进了细颗粒的释放和粗颗粒的沉降。初步分析发现,东亚内陆干旱区大气粉尘含量的增加可能与太阳辐射减少所引起的对流层低层大气相对湿度减小及起沙的临界摩擦速度降低有关。

英文摘要:

In this paper, the possible effects of solar radiation change caused by solar constant change on airborne dust concentration over East Asia are researched using the NCAR Community Climate Model version 3 (CCM3) coupled with a mineral Dust Entrainment and Deposition model (DEAD). The results show that the spring column dust concentration (CDC), dust emission flux (DEF) and dust deposition flux (DDF) are obviously increased in most inland arid areas in East Asia when solar constant is decreased by 1%. The most significant increase in CDC is found in north China and China-Mongolia border regions, the highest increment can be up to 70 mg/m2 in the central area, and the value in the peripheral regions varies in a range of 10 -60 mg/m2. Moreover, the DEF and DDP in the four grain-size groups (0.1 -1.0, 1.0 -2.5, 2.5 -5.0 μm and 5.0 -10.0 μm) are also increased universally, in which the increment of DEF in the grain-size group of 1.0 - 2.5 μm accounts for 32% of the total increment, and the increment of DDP in the grain-size group of 5.0 - 10.0 μm occupies 58.5% of the total incre- ment. That is, the emission of fine particles and the deposition of coarse particles accord well with solar radiation change. Our preliminary analyses reveal that the increase of dust loading with solar radiation reduction may be related to the decrease of low-air relative humidity and of surface critical friction velocity.

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期刊信息
  • 《干旱区研究》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:科学院新疆生态与地理研究所
  • 主编:李彦
  • 地址:乌鲁木齐北京南路818号
  • 邮编:830011
  • 邮箱:azr@ms.xjb.ac.cn
  • 电话:0991-7885364
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4675
  • 国内统一刊号:ISSN:65-1095/X
  • 邮发代号:58-37
  • 获奖情况:
  • 2006-2007年度荣获新疆维吾尔自治区优秀科技期刊...
  • 国内外数据库收录:
  • 英国农业与生物科学研究中心文摘,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)
  • 被引量:16862