東北地理所在中國(guó)西部沙塵氣溶膠的輸送沉降以及輻射效應(yīng)方面取得重要進(jìn)展
沙塵氣溶膠是大氣氣溶膠最主要成分之一，主要來源于沙漠、干旱及半干旱地區(qū)地表風(fēng)蝕、土壤再懸浮以及農(nóng)業(yè)和工業(yè)活動(dòng)等。中國(guó)西北地區(qū)擁有中國(guó)80%的沙漠，其中塔克拉瑪干沙漠作為世界第二大沙漠，緊鄰青藏高原。青藏高原作為“世界第三極”，對(duì)大氣環(huán)流和氣候有重要的影響。然而，目前關(guān)于塔克拉瑪干等沙漠的沙塵如何影響青藏高原地區(qū)尚不清楚，而且對(duì)夏季沙塵氣溶膠的關(guān)注較少。
為解決上述問題，中國(guó)科學(xué)院東北地理所環(huán)境生態(tài)學(xué)科組研究團(tuán)隊(duì)利用區(qū)域空氣質(zhì)量模式系統(tǒng)（WRF-RAQMS）對(duì)2022年7月中國(guó)西部地區(qū)沙塵氣溶膠排放、輸送、沉降及其直接輻射效應(yīng)進(jìn)行了模擬研究。模式中的分粒徑沙塵模型由我國(guó)科研人員自主研發(fā)，在不同區(qū)域、不同強(qiáng)度、不同季節(jié)的沙塵事件中均有良好的模擬效果。
圖1 2022年7月拉薩地區(qū)逐時(shí)PM10濃度模擬和觀測(cè)值（Exp0為不考慮塔克拉瑪干沙漠起沙的模擬結(jié)果）
本研究發(fā)現(xiàn)：2022年7月3日~7日，在反氣旋流場(chǎng)的影響下，塔克拉瑪干沙漠產(chǎn)生的沙塵被輸送至青藏高原東部和中部地區(qū)，導(dǎo)致拉薩PM10最大小時(shí)濃度超過50 mg m-3，林芝附近地區(qū)白天平均地表短波輻射通量減少達(dá)到30 W m-2。2022年7月，中國(guó)西部地區(qū)沙塵總排量約為10.6 Tg，其中塔克拉瑪干沙漠貢獻(xiàn)最大（63.5%），其次為戈壁沙漠（26%）。青藏高原地區(qū)沙塵的干濕沉降總量約為418 Gg，其中49%來自塔克拉瑪干沙漠，25%來自柴達(dá)木沙漠。塔克拉瑪干沙漠、境外沙漠和柴達(dá)木沙漠對(duì)青藏高原南部地區(qū)沙塵沉降的貢獻(xiàn)分別為42%，24%和21%，說明遠(yuǎn)距離跨界輸送對(duì)青藏高原地區(qū)沙塵沉降、地表反照率和氣候具有潛在的重要影響。本研究為了解青藏高原地區(qū)沙塵氣溶膠的傳輸過程和氣候影響具有重要意義。未來隨著衛(wèi)星遙感、地面觀測(cè)和數(shù)值模式的發(fā)展，將進(jìn)一步研究東亞地區(qū)沙塵氣溶膠的特征、分布和影響，并開展歷史和未來情景下沙塵氣溶膠長(zhǎng)期氣候效應(yīng)方面的研究。
圖2 圖文摘要
該項(xiàng)研究發(fā)表在大氣領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威期刊《Atmospheric Research》上，由中國(guó)科學(xué)院東北地理所特別研究助理梁琳（第一作者）、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所韓志偉研究員（通訊作者）、中國(guó)科學(xué)院東北地理所陳衛(wèi)衛(wèi)研究員等人共同完成。該項(xiàng)目得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（42375107）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2019YFA0606802）的共同資助。
論文信息及鏈接如下：
Liang,L.,Han,Z.W.,Chen,W.W.,Li,J.W.,Liang,M.J.,Shen,S.J.,2024. The source,transport,deposition and direct radiative effect of mineral dust over western China: A modeling study of July 2022 with focus on the Tibetan Plateau. Atmospheric Research 311,107708.
https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2024.107708.
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