中国有机碳气溶胶时空分布与辐射强迫的模拟研究

分布变 化的原 因进行 了分析 。有机碳气溶 胶在大气 顶和地表均产 生负的辐射强迫 ，其分布特征 与柱含量分 布特 征基本一致 ，而且 大气顶和地表 的辐射强迫 都具有 明显 的季节变化 。模 拟的大气顶辐射 强迫在一 ． 一 ０１
一
０５ ｍ 之间 ， Ｉ Ｃ ．Ｗ／ 与 Ｐ Ｃ估计 的有机碳气溶胶 的辐射强迫 数值一 ．１ ｍ 当 ， 明区域气候模式 Ｒ ｇ Ｍ３ ０４ Ｗ／ 相 说 ｅＣ 中有关 有机碳气溶胶 的参数化方案是 比较合理 的。
（Ｏ ） Ｓ Ａ 生成的影响 ，结果表明问二甲苯和 Ｎ Ｏ 在紫
外 光照 射 下会 产 生 大量 Ｓ Ａ，硫酸 钙气 溶 胶 的存 在 Ｏ 对 Ｓ Ａ 产率 曲线无 明显 影 响 ， Ｏ 而硫 酸 铵气 溶胶 的存
在可显著增加 Ｓ Ａ的产率 ， Ｏ 该实验结果 为进一步修
我 国学者对 有机碳气溶胶的研究起步较晚 ，但
关 键
词 ：有机碳气溶胶 ；Ｒ ｇ Ｍ３ ｅＣ 模式 ；柱含量 ；辐 射强迫 ；数值模 拟
文献标识码：Ａ Ｄ ｉ ０３６ ／ｉ ｎ１０ ．９５２ １ ． ．１ ｏ：１． ９ ．ｓ． ４４ ６ ． ００ ０ ６ ９ ｊｓ ０ ０ ６
中图分类号：Ｐ ３ ４５
已取得不少有价值 的结论 。张美根等【 ３ 利用区域三
地 区以及北方大部分地 区，月平均浓度最大值为 １ ５ Ｉ／ ａ ａ ｍ 。Ｃ ｏ等【 ｇ 通过汇总基础数据 ，计算 了中国大 陆 ２０ ００年高时空分辨率的有机碳排放源清单 ， 结果
表 明 ２０ ００年我 国 Ｏ Ｃ的 总排 放量 为 ４１０ ｇ Ｇ ，且 主 ０
分挥发性有机化合物在大气 中发生化学反应而转化 为颗粒物（ 次生气溶胶）Ｉ Ｃ 是一种可吸入 的大气 口。Ｏ 污染物， 它的存在将严重危害周围环境和人类健康 。
同 时 ，Ｏ 能 吸 收硫 酸 盐 和 硝 酸盐 而 改 变 其 吸 湿 特 Ｃ
要 由燃煤和燃 烧生物质所致 。另外 ，吕子峰等ｆ 研
究 了 硫 酸 钙 及 硫 酸 铵 气 溶 胶 对 二 次 有 机 气 溶 胶
性， 使这些气溶胶对大气中云凝结核（ Ｃ ） 目浓度 Ｃ Ｎ数
有 较 大 贡献 ，因此 Ｏ 可 以直 接 或 间接 地影 响 地 球 Ｃ 辐 射 平 衡 ，对 全 球 气 候 变化 起 到 重要 作 用 ，成 为 气 候 预测 中最不 确 定 的 因子之 一 ［。 ４ 】
雎】
。
机碳气溶胶浓度 的分布。而 Ｈ ｎ等【利用气溶胶模 ａ ５
式与区域空气质量模式 的耦合系统 Ｒ Ｑ Ａ ＭＳ模拟 了 我 国 ２０ ０ ３年 ７ ８ — 月有机气溶胶的分布 ，结果表明
有 机碳 气溶 胶 浓 度 高值 区主 要 位 于长 江 流 域 、 中南
Ｏ Ｃ是一种含有上百种有机化合物的混合体 ，一
得 出以下结论 ：有机 碳气溶胶主要分 布在我 国黄 河以南 、青 藏高原 以东的广大 区域 ，且柱含量 由南 向北 递 减 ；柱含量 最大值可达 ３ｍｇｍ２ ／ 以上 ，出现在华南 、中南 、云贵 、四川和西藏 东南 部 。另外 ，柱含 量分布
有着 明显的季节性 ，冬季最 大 ，春季 次之 ，夏季最小 。在此 基础上 ，本文还对有 机碳气溶胶 的柱含量时空
第２ 卷 第 ６ ６ 期 ２ １ 年 ｌ 月 ００ ２
热
带
气
象
学
报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ０Ｆ Ｔ Ｒ０Ｐ ＣＡＬ Ｍ Ｅ ＯＲＯＬＯＧＹ Ｉ ＴＥ
Ｖ １ ６ Ｎｏ６ ｏ ． ， ． ２ Ｄｅ ． Ｏｌ ｃ ．２ Ｏ
文章 编 号 ： １０ －９ ５２ １）６ｏ ６．８ ０ ４４ ６ （０ ００ 一７ ５ Ｏ
１ 引
言
维化学输送模式模拟研究了东亚地区２ ０ 年春季有 ０１
机 碳 气 溶胶 的输 送 与 演变 过 程 ，结果 表 明我 国有 机 碳 气溶 胶柱 含 量 的 高 值 区集 中在 长江 中游 和西 南 地 区 ，通 过 与观 测 值 对 比 ，认 为 模 式合 理 地 反 映 了有
大 气 中 含碳 气 溶 胶 分 为三 类 【：有 机 碳 （ ｃ 、 １ ］ ｏ ） 碳 酸 盐碳 （ ｃ 和 元素碳 （Ｃ 。 Ｃ ） Ｅ ）黑碳 （ Ｃ和 Ｅ Ｂ ） Ｃ是 通 过 不 同 的方 法 定 义 的 同一 种 物质 ，两 者 可 以互 相 比较
中国有 机碳气 溶胶 时空分布 与 辐射 强迫 的模 拟研 究
宿兴涛 １ ，王汉杰 ２ ，周林
（．解放军理 工大 学气象学 院 ，江苏 南京 ２ １０ ； １ １１ １ ２ ．中国科学院东亚区域气候一 环境重点实验室，北京 １０２ ） ００ ９
摘
要：利用区域气候模式 Ｒ ｇ Ｍ３ ｅＣ 模拟研究 ２０ 年我国有机碳气溶胶的时空分布特征和辐射效应 ， ００
正空气质量模 型提供 了依据 。曹 国良等隅就有机碳 ’
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收 稿 日期 ： ２０－６１； 订 日期 ：２０．０２ ０ ９ ．２ 修 ０ ０９１—８ 资 助项 目：国家重点 基础研究 发展规 划项 Ｉ（０ １Ｂ ０ ２２；国家 自然科 学基金 项 目（ ７ｏ０共 同资 助 ￣ ２ １Ｃ ４ ３０） Ｉ 加６５ ４）
通 讯作者：宿兴 涛，男 ，山东省人 ，在读 博士研 究生 。主要从事 气溶胶 与区域 气候模 拟 。Ｅｍａ：ｕｉｇ ｏ ｉａ ｏ － ｉ ｓｘ ｔ ＠ｓ ． ｍ ｌ ｎａ ｎｅ
７６ ６
热 带
气 象
学 报
：
２ 卷 ６
气溶胶 的研究 意义及进展进行 了综述 ，并根据国外
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般组分有脂肪类 、芳香族类 、酸类 ，包括多环芳香
烃 、正 构 烷 烃 、肽 酸 脂 和醛 酮 类 羧基 化 合 物 等 有 毒 有 害 物 质 。 Ｃ有 多个 来 源 ， Ｏ 主要 包括 化 石燃 料 和 生 物质 不 完 全 燃 烧 引 起 的 直 接 排放 （ 生 气 溶 胶 ） 部 原 和