利用AGCM对气溶胶间接气候效应的模拟研究

【摘要】：气溶胶-云-辐射之间的相互作用既是气候系统最不确定的因素之一,也是当前气候研究中的难点问题。气溶胶颗粒可以作为云凝结核或冰核改变云的微物理和辐射性质以及云的寿命,间接影响气候。本文通过在国家气候中心的全球大气环流模式BCC_AGCM2.0.1中加入气溶胶与云相互作用的参数化方案,研究了气溶胶的间接效应对气候的影响。模拟结果表明:气溶胶第一类间接辐射强迫的全球年平均值约为-1.46W/m2。第一类间接辐射强迫具有明显的季节变化,夏季辐射强迫绝对值大值区主要位于北半球中高纬度,而冬季主要集中在600S附近的洋面上空。气溶胶第二类间接效应引起大气顶全球年平均净短波辐射通量的变化约为-1.33W/m2,其对南北半球中纬度地区的影响较大。气溶胶总的间接效应造成大气顶全球年平均净短波辐射通量的变化为-2.85W/m2,全球年平均短波云强迫减少了2.04W/m2,年平均地表温度下降约0.14K。北半球地表温度的降低明显高于南半球(分别为-0.29K和-0.013K),特别是北极地区年平均温度下降接近2K。由于南北半球间地表冷却的差异造成南北半球降水率变化的差异也很大,北半球降水率的减少为南半球的两倍。最大降水率减少发生在北赤道附近,但在赤道以南地区降水率明显增加,这可能导致赤道辐合带南移。气溶胶总的间接效应引起全球年平均降水率的变化为-0.058mm/day,导致全球气候变得更干更冷。此外,气溶胶总的间接效应通过对环流和云量的影响,造成整个亚洲季风区的降水明显减少。