中国春季沙尘气溶胶的辐射效应及对气候影响的研究

本文在区域气候模式RIEMS2．0中引入沙尘气溶胶的起沙机制，同时建立了与气候模式连接的沙尘气溶胶输送模式，并在辐射模块中加入沙尘气溶胶的影响，模拟沙尘气溶胶的输送、扩散、沉降等过程以及对辐射的影响．利用此模式得到了1998年春季3、4、5月中国地区沙尘气溶胶的主要源区分布、沙尘气溶胶的柱浓度分布、光学厚度等物理量及其辐射效应和气候效应．结果表明春季中国沙尘源区主要集中在内蒙古西部的腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠，中部的浑善达克沙地，南疆塔克拉玛干沙漠东部，河西走廊地区以及青海的柴达木盆地附近，这些地区的起沙率大于5μg／（m^2·s），最大为65μg／（m^2·s）；沙尘气溶胶柱浓度最大值达0．55g／m^2，出现在塔克拉玛干沙漠地区，相应的光学厚度最大值是0．50．沙尘气溶胶使得中国地区地面短波辐射收入平均减小了4．10w／m^2，地面长波辐射收入增大了，＋0．46w／m^2，地面净辐射强迫为-3．64w／m^2，大气辐射收支与地面相反，净辐射强迫为＋3．10w／m^2；同时沙尘气溶胶通过影响到达地面的辐射使得地面有较强的降温，整个模拟区域平均地面气温降低了0．24K，而北方地区地面气温降低了0．37K；沙尘对于降水的影响主要体现在对小雨的影响上，沙尘气溶胶使得模拟区域内小雨减小了20％左右；另一方面，华北地区降水受沙尘气溶胶影响最大，总降水减少了13．8％，而全区域总降水只减少了2％．