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不同污染条件下气溶胶对短波辐射通量影响的模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
将高光谱分辨率的气溶胶光学参数化方案应用于高精度的辐射传输模式BCC_RAD（974带）中,研究不同污染状况下气溶胶在地表与近地层大气中造成的直接辐射强迫与辐射强迫效率。发现气溶胶在地表产生的直接辐射强迫为负,在近地层大气中产生的直接辐射强迫为正,且随气溶胶浓度的升高变大,说明大气气溶胶的含量越高,单位气溶胶光学厚度产生的直接辐射强迫越大。将短波划分为3个波段:紫外、可见光和近红外,发现在紫外、可见光和近红外波段中,不同污染状况下气溶胶在地表造成的直接辐射强迫范围分别为:-1.36—-13.66、-3.03—-32.41和-2.74—-28.62 W/m2,在近地层大气中产生的直接辐射强迫范围分别为0.44—4.26、0.99—9.80和0.93—8.87 W/m2。通过进一步对比自然和人为气溶胶的影响,发现人为气溶胶在地表和大气层顶产生的负直接辐射强迫以及对整层和近地面大气造成的正直接辐射强迫均大于自然气溶胶的影响,且上述两种排放源的气溶胶对整层大气辐射收支的影响主要集中在800 hPa高度以下的大气中。按照地表直接辐射强迫大小来分析不同种类气溶胶的影响,结果为硫酸盐>有机碳>黑碳>海盐>沙尘;按照近地层大气直接辐射强迫大小排序则为黑碳>有机碳>沙尘>海盐>硫酸盐。最后,通过分析散射型气溶胶与吸收型气溶胶对辐射通量的影响,还探究了大气中散射与吸收过程的异同。 相似文献
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黄山顶大气气溶胶吸收和散射特性观测分析 总被引：5，自引：1，他引：4
采用光声黑碳仪（PASS）2008年5～7月在黄山光明顶的连续观测资料,分析了该地区大气气溶胶吸收和散射系数变化特征及其与气象因子的关系。分析结果表明：在相对干燥的条件下（相对湿度小于60%）吸收散射系数日变化明显,总体上白天大,晚上小;相对湿度与吸收和散射系数有很强的正相关性,相关系数分别为0.87和0.80,而风速与散射吸收系数则呈现负相关关系,吸收系数、散射系数与风速的相关系数分别为-0.53和-0.78;湿清除使大气气溶胶的吸收和散射系数明显降低;与在平原地区的南京相比,黄山山顶的吸收和散射系数日变化趋势与南京相反,且数值比南京小一个量级。 相似文献
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云层与气溶胶对大气吸收太阳辐射的影响 总被引：3，自引：4，他引：3
云通过辐射过程对地气系统的能量平衡起着特别显著的调节作用 ,是影响天气、气候以及全球变化的重要因子。近年来 ,有云大气对太阳短波辐射的“异常吸收”又成为云—辐射研究中的一个争论热点。有云大气的短波吸收受到多种因素的影响 ,关于这方面的研究还不够充分。本文通过计算 ,从理论上探讨了若干因素的组合对大气吸收的综合影响。在计算中 ,同时考虑了不同太阳辐射波段、不同太阳入射天顶角、不同云顶高度以及不同下垫面的影响 ,并考虑了包含大气分子、气溶胶和云滴的吸收与散射 ,以及在近红外波段大气自身的热辐射等过程 ,阐明了云与气溶胶在不同波段对大气吸收太阳辐射的影响。 相似文献
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2006年北京春季气溶胶吸收系数的分离研究 总被引：3，自引：0，他引：3
对2006年春季北京城区大气气溶胶中沙尘和黑碳气溶胶吸收系数的波长指数及其对总吸收系数的贡献进行了估算。结果表明：2006年春季北京城市地区测点,黑碳气溶胶吸收系数随波长的变化呈指数递减,假设某些天的气溶胶吸收无沙尘的贡献,估算的波长幂指数a＝-0.92。另外,计算了北京3次浮尘天气下沙尘气溶胶对吸收系数（520 nm波段）的贡献,计算表明,在浮尘天气影响期间,沙尘气溶胶对吸收系数的贡献平均为32.8%,黑碳气溶胶仍是浮尘影响期间城市气溶胶吸收消光的主要物质。 相似文献
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采用美国国家大气研究中心(NCAR)的公共大气模式CAM5.1研究了人为气溶胶排放增加对中国东部冬季风的影响,同时通过对比中国东部地区不同人为气溶胶排放源的敏感性试验结果,探讨了人为硫酸盐、黑碳及总人为气溶胶(硫酸盐+黑碳)增加对东亚冬季风的影响。结果表明:冬季硫酸盐气溶胶排放增加的直接和第一间接效应减少了到达地表的短波辐射通量,引起了陆地地表和对流层低层降温,海平面气压升高,增加了海陆间气压梯度,使得东亚冬季风增强。其第二间接效应导致中国南部大尺度降水率减少;黑碳气溶胶排放增加导致到达地表的短波辐射通量减少和大气中短波辐射通量增加,其半直接效应部分抵消了直接效应,故地表温度变化微小且不显著。加热的对流层低层导致中国南部对流活动和对流降水率增加;总人为气溶胶排放增加导致的大气温度变化表现为弱的降温作用,引起中国北部对流和大尺度降水率减少,而南部对流降水率增加。总人为气溶胶和黑碳气溶胶排放增加是导致中国北(南)部的东亚冬季风增强(减弱)的重要因素。 相似文献
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在过去的20多年里,中外对硫酸盐气溶胶做了大量的研究,对它在大气中的排放、含量、光学特征和辐射强迫有了深入的认识;由于硝酸盐气溶胶在大气中平均含量比硫酸盐低很多,因此过去人们对硝酸盐的研究没有给予重视。然而,近年来的研究表明,硝酸盐气溶胶的散射性质在某些波段甚至强于硫酸盐;同时,由于未来对人为硫酸盐前体物的减排,硫酸盐气溶胶排放会大幅度减少,而硝酸盐气溶胶的排放却增长迅速,其在人为气溶胶中所占的比重越来越高,将会导致其在未来造成的辐射强迫有可能超过硫酸盐,使得其在地区范围内和季节尺度上成为重要的辐射强迫和气候影响因子。中国是硝酸盐气溶胶排放量较大的地区,硝酸盐对未来中国气候和气候变化的影响显得越来越重要。因此,就近年来有关硝酸盐气溶胶的排放和在大气中的浓度变化、光学厚度分布特征及其辐射强迫的研究进展做了回顾和介绍,并对其未来的研究做了展望。 相似文献
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对流层气溶胶和云的大气辐射加热特征 总被引：5，自引：3，他引：5
本文利用建立的辐射模式研究了在一般天气和沙尘暴天气条件下,有云气溶胶大气的辐射加热特征。结果表明:在不同的天气条件下,云和气溶胶对大气的辐射加热的影响是不同的,它依赖于云的状况(云高、云厚和云内含水量)以及气溶胶浓度的大小、气溶胶的垂直分布和气溶胶的光学性质。 相似文献
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大气气溶胶变化对农业影响的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
随着工业化和城市化的迅速发展,大气气溶胶含量和种类明显增加,它们通过直接吸收和反射太阳辐射以及改变其它辐射强迫因子(云、臭氧)的大小间接影响地气系统的能量收支,从而影响气候。气溶胶变化对气候的影响已有较多的研究,而对植被(农业)的影响是一个相对较新的研究领域,文章简要概述了大气气溶胶辐射强迫效应和大气气溶胶对农业的影响研究现状及国内外主要研究成果,并对气溶胶监测方法及模式评估方面可能存在的问题作了简单的分析。 相似文献
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Abstract The optical parameters of Arctic haze, such as the scattering and the absorption coefficients and the asymmetry factor, have been estimated using a theoretical haze model. The Aden and Kerker solution for spherical nuclei coated with a spherical shell was employed to account for the observed sulphuric acid coating on Arctic aerosols. Six original aerosol materials are considered; four are natural and two are anthropogenic in origin (sulphuric acid and soot). The relative humidity is varied between 0 and 99% and the effects of anthropogenic substances are examined. Carbonaceous material can increase the absorption coefficient by up to a factor 5 in the visible range, while sulphuric acid significantly increases the growth of particles and affects all of the optical parameters. The haze model is found to be consistent with available measurements of aerosol characteristics and optical parameters. The haze model is then used to convert a vertical profile of the extinction coefficient to a profile of particle concentration. 相似文献
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沙尘气溶胶卫星遥感现状与需要关注的若干问题 总被引：5，自引：2，他引：3
沙尘暴是全球干旱、半干旱地区特有的一种灾害性天气,所产生的沙尘气溶胶是全球气溶胶系统重要组成部分,对全球环境、天气、气候和生态有复杂的影响。沙尘气溶胶作为一种吸收性气溶胶,对太阳辐射有着较强的吸收,还能通过加热大气、改变大气稳定度、蒸发云滴、减少云量等"半直接方式"影响气候。卫星遥感对沙尘气溶胶的监测具有独特的优势,是全球沙尘研究的重要手段。本文系统整理和介绍了目前常用的可见近红外、热红外、被动微波、紫外和主动激光测量等五类卫星遥感沙尘气溶胶的主要方法,在总结典型遥感仪器和主要产品基础上,讨论了遥感产品的定量精度和地面验证问题,结合辐射传输理论模拟了可见近红外和热红外的卫星观测,探讨了可见近红外遥感的地表反照率影响和热红外高光谱遥感的波段选择问题,最后对未来的一些研究重点进行了展望。 相似文献
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The aerosol module is included into the INM RAS climate model. The module computes the evolution of main aerosols: sea salt, mineral dust, sulfate aerosol, and black and organic carbon. Aerosol surface fluxes, advection, gravitational sedimentation, surface absorption, and scavenging by precipitation are taken into account to compute aerosol concentration variations. Model aerosol distribution is used to compute radiation fluxes. The ten-year run of the climate model is performed. The climatology of model aerosol is considered. The aerosol mass, integral source values, optical thickness, and radiative forcing are presented. The results are compared with the data of other models and observations. 相似文献
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The profiles of aerosol extinction coefficients are investigated by micro-pulse lidar(MPL)combined with the meteorological data in the lower troposphere at Meteorological ResearchInstitute(MRI).Japan.Larger extinction values of aerosol are demonstrated in the nocturnalstable air layer with larger Richardson number,and light wind velocities are favorable for aerosolconcentrating in the planetary boundary layer(PBL).But aerosol extinction coefficients showlarger values over the altitudes of 2.0 to 5.0km where correspond to higher relative humidity(RH).The tops of PBL identified by the aerosol extinction profiles almost agree with ones byradiosonde data.The diurnal variations of aerosol extinction profiles are clearly displayed,intensive aerosol layers usually are formed over the period of mid-morning to 1400 Loeal Time(LT).then elapse in the cloudless late afternoon and nighttime.Thermal eonvection or turbulenttransport from the surfaee probably dominates these temporal and spatial changes of aerosoldistribution. 相似文献
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气溶胶直接效应对一次降水影响的机理分析 总被引：2，自引：0，他引：2
利用完全在线耦合气溶胶-辐射-云-降水相互作用的WRF-Chem模式研究了气溶胶直接效应对2012年7月21日一次暴雨的影响。结果表明,WRF-Chem模式较好模拟了此次降水过程中气象场和化学场的变化;模式基本模拟出此次降水的发展过程和总降水量的空间分布特征,气溶胶直接效应不会改变整体降水强度和区域总降水量,但会改变区域内的降水分布形态。在污染地区吸收性气溶胶对太阳短波辐射的吸收使大气中层加热,增强了相应大气层之间的不稳定性,使垂直运动更加强盛,由此霰和雨水对云水的收集增强,可降水粒子增加,降水增强;相反,在污染地区的下风向动力过程则相对减弱,降水减少。气溶胶直接效应通过影响动力过程和微物理过程改变降水的分布 相似文献
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A Closure Study of Aerosol Hygroscopic Growth Factor during the 2006 Pearl River Delta Campaign 总被引：3，自引：0，他引：3
LIU Xingang ZHANG Yuanhang WEN Mengting WANG Jingli Jinsang JUNG CHANG Shih-yu HU Min ZENG Limin Young Joon KIM 《大气科学进展》2010,27(4):947-956
Measurements of aerosol physical, chemical and optical parameters
were carried out in Guangzhou, China from 1 July to 31 July 2006 during the
Pearl River Delta Campaign. The dry aerosol scattering coefficient was measured
using an integrating nephelometer and the aerosol scattering coefficient for
wet conditions was determined by subtracting the sum of the aerosol absorption
coefficient, gas scattering coefficient and gas absorption coefficient from the
atmospheric extinction coefficient. Following this, the aerosol hygroscopic
growth factor, f(RH), was calculated as the ratio of wet and dry aerosol
scattering coefficients. Measurements of size-resolved chemical composition,
relative humidity (RH), and published functional relationships between particle
chemical composition and water uptake were likewise used to find the aerosol
scattering coefficients in wet and dry conditions using Mie theory for
internally- or externally-mixed particle species [(NH4)2SO4, NH4NO3, NaCl, POM, EC and residue]. Closure was obtained by comparing
the measured f(RH) values from the nephelometer and other in situ optical
instruments with those computed from chemical composition and thermodynamics.
Results show that the model can represent the observed f(RH) and is
appropriate for use as a component in other higher-order models. 相似文献
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北京地区大气气溶胶光学特性监测研究 总被引：23，自引：1，他引：23
该文依据气溶胶光学厚度测量原理,利用CE318太阳光度计,于2000年7月～2001年7月期间对北京地区大气气溶胶光学厚度进行观测试验,计算得到约50天的气溶胶光学厚度和Junge参数等大气光学特性数据,给出了北京地区气溶胶光学特性分布特征.计算统计得到北京城区晴空条件下的Junge参数为3
15、2001年3月份沙尘天气状况下急剧下降为2.28,而北京郊区顺义县的测量结果介于二者之间为2.65.分析表明,由试验获得的气溶胶光学特性数据对于分析和监测北京地区大气污染、改善北京地区空气质量具有一定的意义. 相似文献
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WU Yonghu HU Huanling ZHOU Jun Nobuo TAKEUCHI Akihiro LICHIYAMA Shoji ASANO 《Acta Meteorologica Sinica》2000,14(4):503-508
The profiles of aerosol extinction coefficients are investigated by micro-pulse lidar(MPL) combined with the meteorological data in the lower troposphere at Meteorological Research Institute(MRI).Japan.Larger extinction values of aerosol are demonstrated in the nocturnal stable air layer with larger Richardson number,and light wind velocities are favorable for aerosol concentrating in the planetary boundary layer(PBL).But aerosol extinction coefficients show larger values over the altitudes of 2.0 to 5.0km where correspond to higher relative humidity(RH).The tops of PBL identified by the aerosol extinction profiles almost agree with ones by radiosonde data.The diurnal variations of aerosol extinction profiles are clearly displayed,intensive aerosol layers usually are formed over the period of mid-morning to 1400 Loeal Time(LT).then elapse in the cloudless late afternoon and nighttime.Thermal eonvection or turbulent transport from the surfaee probably dominates these temporal and spatial changes of aerosol distribution. 相似文献