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西北研究院青藏高原黑碳气溶胶来源研究获新进展

  • 发表日期:2018-02-06 10:45   来源:   打印   放大 缩小   【关闭
  •   黑碳是由化石燃料和生物质不完全燃烧产生、仅次于CO2的大气升温因子,具有强烈吸光性。当黑碳气溶胶沉降到冰冻圈表面(如冰川、积雪、海冰等)后,能够降低雪冰表面的反照率,加大雪冰对太阳辐射的吸收,进一步加速冰冻圈消融,对区域气候和水循环带来影响。 

      青藏高原毗邻南亚黑碳高排放区,已有研究发现南亚黑碳气溶胶能够跨越喜马拉雅山被传输到青藏高原内陆地区。但南亚黑碳气溶胶跨境传输通量和传输途径尚不清晰,不同区域不同季节对青藏高原黑碳气溶胶的贡献量需进一步研究。 

      针对上述科学问题,中国科学院西北生态环境资源研究院(筹)(简称西北研究院)冰冻圈科学国家重点实验室、青藏高原地球科学卓越创新中心康世昌团队联合中山大学和瑞典哥德堡大学开展了相关模拟研究。该团队通过数据同化、次网格地形参数化、下垫面静态数据更新及对比不同化学方案,显著提高了新一代中尺度大气化学-气象模式WRF-Chem在青藏高原上的适用性。通过敏感性试验分析,发现青藏高原黑碳主要来自于南亚的人为排放(图12)。在非季风期(10-次年4月),青藏高原有61.3%的黑碳来自于南亚的人为排放;季风期(5-9月))南亚的人为排放黑碳的贡献率为19.4%。非季风期,中亚和印度西北部的黑碳可以通过西风传输到青藏高原上(图3)。同时,喜马拉雅山脉局地的山谷风也是非季风期黑碳气溶胶跨境传输的重要途径(图4)。在季风期高原以南地区存在辐合上升气流,将低层黑碳气溶胶携带到大气中高层,随后被南风气流传输到青藏高原(图3)。 

      该研究明确了南亚人为排放对青藏高原黑碳的贡献及其传输过程和机制,更好的为政府决策、环境外交和气候谈判提供科学参考数据,为国际间黑碳减排合作提供了有效指导。 

      该成果以Modeling the origin of anthropogenic black carbon and its radiative feedback over the Tibetan Plateau and surrounding regions为题发表于Journal of Geophysical Research。 

      该研究获得国家自然科学基金(41630754, 91644225, 41301061)、中科院重点部署项目(KJZD-EW-G03-04)和冰冻圈科学国家重点实验室开放课题(SKLCS-OP-2017-02)共同资助。

        相关链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017JD027282/full 

                                                                                (责任编辑 陈治理)

    1 非季风和季风期青藏高原周边不同区域人为排放黑碳气溶胶的贡献量(浓度:ug m-3)和贡献率(%)。(a-d, 中国东部; e-h, 南亚; i-l, 中亚; m-p, 中国北部) 

    2 不同区域不同季节人为排放对青藏藏高原黑碳的贡献率(% 

    3 不同季节不同高度风场与黑碳气溶胶的分布 

    4 黑碳气溶胶沿经向(89.78°E)的垂直分布