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华南黑碳气溶胶浓度与南海夏季风关系的年代际突变

2021-08-31郑彬黄燕燕谷德军林爱兰李春晖

大气科学学报 2021年4期

郑彬 黄燕燕 谷德军 林爱兰 李春晖

摘要 利用重建的华南区域黑碳气溶胶(Black Carbon,BC)浓度资料,分析其与南海夏季风在年际尺度上的关系。结果表明,华南区域BC浓度与南海夏季风的关系在2000年前后有明显的突变,由显著负相关变为显著正相关,即由高BC浓度弱季风变为高BC浓度强季风。通过合成对比分析,发现1988—1999年(第一时间段)的华南BC主要气候效应是间接辐射强迫作用:华南BC使云粒子半径减小,抑制华南区域春季降水,增加了云的生命期,从而使到达地面的短波辐射减少,表面和低层大气降温。负温度异常激发了异常反气旋,在南海区域即有东风异常。到夏季,东风异常减弱了季风强度,同时抑制了南海地区的降水。2000—2010年(第二时间段)的华南BC主要气候效应是直接辐射强迫作用:春季高BC浓度通过直接气候效应,增暖大气,加强降水,但是雨日减少,从而使到达地面的短波辐射增多,表面和低层大气增温。正温度异常激发了异常气旋,在南海区域即有西风异常一直维持到夏季,增大了季风强度,同时增强了南海地区的降水。

关键词 黑碳气溶胶; 南海夏季风; 直接效应; 间接效应; 华南

大气气溶胶作为全球变化的重要强迫因子,因其全球气候效应而成为科学家们广泛关注的一个重要研究领域,并且已经成为当前国际全球变化研究的热点问题之一。气溶胶粒子影响地球大气辐射平衡和云雨过程,这两种过程都会引起气候变化。一方面,气溶胶粒子直接通过吸收和散射太阳辐射,改变地-气系统的能量收支;另一方面,气溶胶粒子还作为云的凝结核(CCN)改变云的光学和微物理特性,甚至云结构、生命期和降水,改变地球水循环(李占清,2020)。……

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