华北地区沙尘气溶胶对云辐射强迫的影响

e r sult sh ow th a f r t e th ee e Pi des o f A P ril 16 , 2 0 06 , M a s t o h r so y
16 , 2 00 6 an d M ar h 30 , 2 0 07 , the T O A n et R e F
o v er d ust y
ental S eien e a d E n g i eeri g , D on g hu c n n n a
Uni versi , L anz ho u 7 3 000 0 , C h i a : 4 . abo ra o r y t n L t y
o f r C l a e Stud i im t es, N a i nal C l a e C en t r, C h i a M e t ro l i t o im t e n eo og eal
U n i ersi , Sh an gh ai 20 16 20 , C h i a : 2 . eP a m ent o f E nv i nm en al v y t n D t r ro i h ou S ha g ha i 2 00 43 3, C h i : 3. o ll n na C ege of A t o sP he ri Seienees, L a m e z n
表 ,
1a b le l .
强沙尘过程个例气象要素
M et o ro l gical el en t o f st n g du st eve n e o em s o r s t
起 止 时间 2006 年 4 月 16一 日 17 2006 年 5 月 16 日 2007 年 3 月 27确 月 3 日
测手段和资料 的局 限,其间接影响被公认 为辐射 强迫 的最 不确 定源 之 一 , 目前这 方 面 仍存 在 很 大 的不 确 定性 [4 . 年 来, 以美 国为 首,欧 洲 ! 日本 等 1] 近
国参 与 的 / 全 球 对 地观 测 计划 (E o S 0 ,通 过发 射 ) 多颗 卫 星 对 地 球 环境 进 行 长 期 而全 面 的观 测,为 更 好 地解 决这 一 问题 提供 了有 力 的手段 . 本 研 究 采 用 卫 星 探 测 资料 结合 地 面 台站 观 测 资料 ,尝试 通 过对 3 次强沙 尘 天气 过 程 的分 析, 进 行 一些 研 究 方 法 的探 索 , 以期 为 了解 我 国华 北 地 区 沙 尘 气 溶 胶 影 响 云 光 学特 性和 辐 射 强迫 提 供参考. 资料 与 方法 地 面 台站 资料 来 自中 国气 象科 学数 据 共 享 服 务 网提 供 的 中 国沙尘 暴 序 列 及其 支 撑 数 据 集, 其 强 沙尘 暴 标 准 见 表 1.该 数 据集 以天 气 过程 为 单 元给 出 了 19 4一 007 年 中 国强 沙尘 暴 的序 列, 5 2 根据 强沙 尘暴 标 准选 出 了 3 次较 典 型 的 强沙尘 过 程作 为 研 究对 象(表 2 ,并着 重 分 析 了 2 007 年 3 ) 月 27 一 月 3 日的这 次典 型个 例 .
学 院, 仁 20 162 : 2.复旦大学环境科 学与工程 系, 上海 200433: 3.兰州大学大气科学学 院, 甘肃 兰州 730008 1 0 )
摘 要 :采 用 c E R s ss A q a M O D s E d i n ZB Zc 和 c A I so 卫 星 探测 资料 结合 地面 台站 沙 尘观 测 资料,通 过对 强沙 尘天 气过 程 中纯 云 E F u I t i o / L P
区与 沙尘 云 区大 气层 顶 处辐 射 强迫 值 的对 比分 析,研 究 了我 国华 北地 区 沙尘 气溶 胶对 云辐 射 强迫 的影 响 研 究发现 , 200 年 4 月 1 6 6
月 16 日 ! 2007 年 3 月 3 0
日! 5
日 3 次 过程 沙 尘云 区 大气层 顶 云 的净 辐射 强迫 绝对 值 比纯 云区 分别 减小 了 7.1 ,17. 和 3. ,云 的冷 却效 应受 % 2% 1%
th e s a m e P a ra m ete rs o f P u r e e lo u d s .
K e y
w o rds : d u st aero so l; e l ud ; rad i i e f reing ; el u d o PtiealP r P er o t a v o o o y t
最 小能 见度 ( ) m
20 0
200
最 大极 大风 速(而 s )
8 4 2
O J 夕 ! 一
本研 究 计算 的是 大气 层 顶 处 的辐 射 强 迫,根 据 前 人l.7一 ./]的定 义,云 的短 波 ( w )辐射 强 迫 c sw S 是 晴空 反射 回的 太 阳辐 射通 量 (乃 与有 云 时反 射 回 的 太 阳 辐 射 通 量 (凡 l 之 差 ,这 个 量 给 出了 云 ) r 对 太 阳辐 射 影响 的一个 定量 估计 ;而 其长 波( W ) L 辐 射 强迫 C w 是 晴 空发 射 的红 外辐 射通 量(月 与 l 有 云天 空 发射 的红 外辐 射 通 量(F l 之差 ,为 云对 c r ) 热红 外辐 射 影响 的一 个度 量 .以上 2 者 之和 为 云 的净 辐射 强 迫(C e ,即 : n t )
到 地 表 大 气 反射 的太 阳辐 射 和 地球 发 射 的红 外 辐 射 . 传 感 器 能测 量 可见 光 直 到远 红 外光 谱 区 其 的辐射 ,并 采 用 宽带 测 量仪 获 得 大气 层 顶 的辐 射 通 量 资料, 同时 引进 了新 的角 分布 模 式 = ./> .5一 .
表 2
a T ble 2
中国环境科学
2 0 10 ,3 0(8 ): 10 0 9一 14 10
C h in a
E n V iro n m e n ta l
S e ie n C e
华北地 区沙 尘气溶胶对 云辐射 强迫 的影响
贾 漩 . 王文彩 3,陈勇航 0,黄建平 .,陈建民 /,张 华4, 白鸿涛 .,张 萍 . ( . z , l 东华大学环境科学与工程
一 半. 沙 尘 气 溶 胶 通 过 散 射 ! 吸 收 太 阳辐 射 和 吸
* 责任 作者, 副教授 , yongha gehen@ dhu # # n edu cn
10 10
中
国
环
境
科
学
30 卷
全 球 气 候 环 境变 化 会 产 生 重 要影 响 . 由于 沙 尘 但 气 溶 胶 的辐射 效 应 是 一 个很 复杂 的过程 ,加 之 观
e w
n 一 a i3 , e H E N c
o v n g 一n g , ., H u 酬 0 Ji 一i g3, e H 阴 ha n a pn
E nv i n o r m Sei ene e an d E ng ineeri , F u an U n i ersi ng d v , y t
Jia 一 inZ, z H A N G H u a , B A I H ong 一 o ,, z H 蒯 G P ing , (l. o l n m 4 a t e lege o f
收 ! 发 射 红外辐 射 直接 影 响地一 系统 辐射 能 收 气 支 ,从 而 影 响区域 和 全球 的气 候及 生态 环境 .沙 尘 气溶 胶粒 子作 为云的凝 结核影 响云 的光学特 性 ! 云 量 !云的寿命 ,进 而影 响气候价, /]近 年来,沙尘 气 . 溶 胶 粒 子 与 云 的相 互 作 用 引 起 了广 泛 的 研 究 [0一 ,结 果表 明,沙尘 和云 的相 互作 用对 区域 和 3]
A dm ini a ti B ei i 100081, C hina).C i E vi nm ent ls i ce, 2010, 30(8): 1009一 str on, j ng h na n r o a c e n 1014
A b stra ct: In f uen ee of d ust aer so l on t P一f a m osPh ere (T O A ) rad i i e f reing (R ) o f el ud s ov er N o r h em C h i a i o s o o- t t a v o F o t n
e o r g i n s sh ow ed t a i m o st ea es the Pa iel radius d ia et w a er P a h a d oP ti ht n s t r e / m er, t t n eal deP th o f d u st e l d s w er l y ou e ess tha n
elou ds w a 7.1% , 17 . % and 3.1% less th a t a o ver Pu el ud s.T he eo oli e f et of el u ds w a w eak en d to v ar i s 2 n ht e r o ng e o s e yn g d egree s. T h e eo m Pa i r son o f elou d oP ti al ProPe r i bet een P ri 只 t es w stine el ud y r g i n s a d du st eo nt m i a ed elou勿 o e o n a nt
收稿 日期 : 2009一 1 12一9 基 金项 目: 国家 自然 科 学基 金 资 助 项 目( 87507 ,407250 15 ; 技 40 3 ) 科 部 公益 性 行 业(气 象 ) 研 专 项(G Y H Y 200706036) 科
气溶胶达 10佗 "亿 t l约占 s l, 对流层气溶胶总量的