该文基于两组数值试验结果的分析表明,仅考虑大气CO2含量每年增加1%的变化时,青藏高原及其邻近地区地表气温显著增加,且地表温度线性增温率随海拔高度升高而增大;当综合考虑气溶胶和温室气体含量共同增加时发现,大气气溶胶增加会抑制高原冬季增温甚至导致局部变冷,地面积雪也随之增多,这可能歪曲了青藏高原地区气候增温对海拔高度的依赖性。

中国科学院青藏高原研究所特聘教授、瑞典哥德堡大学地球科学系陈德亮课题组与国家气候中心合作,提出了探索太阳辐射“变暗”原因的新视角,并以高原上格尔木与拉萨两个辐射观测站为例做了深入分析。过去的研究更多分析太阳总辐射,而该文章作者认为,结合一个分别模拟太阳直射和散射的模型以及相关的长期观测可以揭露太阳辐射在大气层中的消光过程,进而更明确影响太阳辐射变化的主导因子。具体地,该研究分析了用于模拟太阳直射和散射的辐射系数(直射系数和散射系数),该系数通过对比观测和Solar
Analyst
的模拟进行标定。尽管未能定量地回答云量变化的影响,该研究结果表明,高原大气变湿在格尔木和拉萨分别解释了18%和5%的太阳辐射变暗,并基本排除了气溶胶含量变化的因素——这是因为高原上气溶胶对太阳辐射的消光作用主要是通过散射作用,即会导致地表接收到的太阳辐射直射部分减少而散射部分增多,而观测到的这两部分太阳辐射都呈现了降低趋势。

−0.039

地球环境研究所青年科研人员李新周发表于《干旱气象》杂志2009年第1期的论文《气溶胶对青藏高原气候变化影响的数值模拟分析》,被评为该刊年度优秀论文;共有4篇论文获得2009年度优秀论文奖。

有研究表明,自上世纪五十年代以来,世界大部分地区的太阳辐射出现了下降趋势,即所谓的“全球变暗”的现象。该现象持续了数十年,在1990年之后宣告终结,日趋明亮(M.Wild等
2005)。这样的扭转过程并未在青藏高原上发现,相反,其呈现出了持续的“变暗”趋势(W.
Tang 等 2011)。

Global all-sky TOA

是什么原因导致了太阳辐射“变暗”或“变亮”呢?目前,学术界并未有一致的被广为接受的解释,但基本上可以锁定在大气层,即不用考虑太阳活动、地球公转轨道变动等影响。那么,起主导作用的是云、水汽、臭氧亦或是气溶胶的含量变化呢?有待进一步解答。

RCP4.5

作为地球上所有生命的初级能量来源,太阳辐射深刻地影响着大气、水循环及生态系统。在青藏高原上更是如此,更稀薄、洁净的空气以及更低的水汽含量使得其接收到了更多的太阳辐射,成为地表能量预算中最重要的一部分,深刻地影响着冰冻圈。

表1.
人为硝酸盐和总人为气溶胶的直接辐射强迫及硝酸盐引起的强迫量的比重。这里辐射强迫为大气顶全天空条件下结果,人为气溶胶仅考虑黑碳、有机碳、硫酸盐和硝酸盐,参考时段为1850s。

论文链接

−0.264

另外,该研究同时还为青藏高原区域高分辨率太阳辐射估算提供了基础:考虑高原复杂的地形,与其将高原稀数分布的辐射观测直接插值到高分辨率网格上,显然对不受地形影响的辐射系数进行插值会有更好的效果。

皇家88平台注册,Ratio

该研究成果以林长贵为第一作者,陈德亮为通讯作者,文章发表于International
Journal of
Climatology
。该研究得到中科院A类战略性先导科技专项:泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设(XDA20060401)、中国国家留学基金委、气象行业科研专项、瑞典VR、STINT、BECC
和 MERGE 等的资助。

−0.126

66.93%

2000s

李剑东,毛江玉,王维强,2015:
大气模式估算的东亚区域人为硫酸盐和黑碳气溶胶辐射强迫及其时间变化特征.
地球物理学报,58:1103–1120,doi:10.6038/cjg20150402.

Ratio

32.05%

−0.195

−0.508

−1.043

−0.353

−0.048

相关文章