平流层硫酸盐气溶胶辐射效应的模拟研究

平流层中的硫酸盐气溶胶在地球能量循环和全球气候变化中发挥着关键性作用.基于自主开发的矢量辐射传输模型,重点研究对流层气溶胶类型、平流层气溶胶光学厚度(AOD)、太阳天顶角(SZA)和地表反照率等对平流层硫酸盐气溶胶辐射强迫和大气加热速率等辐射效应的影响.结果表明,对流层无气溶胶时,平流层气溶胶在大气顶层(TOA)的辐射强迫为-15.80 W·m^-2,地气系统的冷却效应最大.对流层气溶胶为黑碳时,平流层气溶胶在大气底层(BOT)的辐射强迫最小,为-47.53 W·m^-2,地表冷却最大.同时,平流层硫酸盐的辐射强迫导致对流层降温,平流层升温,在模拟条件下,最大升温可达0.6 K·d^-1.此外,结果还表明,平流层硫酸盐辐射强迫对AOD、SZA和地表反照率均具有很高的敏感性.平流层气溶胶在TOA和BOT的辐射强迫随AOD的增大呈线性减小趋势,但随地表反照率的增大呈线性增大趋势.AOD和SZA的增大会强化辐射强迫的作用效果,但地表反照率的增大可能会改变辐射强迫的正负,导致平流层硫酸盐对地气系统的作用效果从冷却变为加热.     

IPCC第一工作组评估报告分析及建议

2021年8月6日,政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作组第六次评估报告(AR6)发布,针对气候系统变化科学领域最新研究进展和成果进行了全面、系统的评估. AR6以更强有力的证据进一步确定了近百年全球气候变暖的客观事实,人类活动对气候变暖影响的信号更为清晰. 本文总结了历次IPCC评估报告,并从气候现状、未来可能的气候状态、风险评估和区域适应气候变化信息以及减缓未来气候变化4个方面对AR6进行系统梳理. 结果表明:人类活动产生的温室气体对大气、海洋、冰冻圈和生物圈的影响前所未有,引发了全球许多地区的极端天气和气候极端事件. 未来若温室气体排放没有显著减少,到2100年全球地表温度将至少升高2.1 ℃;如若人类影响得到有效改善,在最低排放情景(SSP1-1.9)中,2055年将变为负碳,到21世纪末气温开始再次下降. 减少CH₄等其他污染物可以为全球气候治理争取时间,并改善空气质量. 建议中国应对气候变化应加强基础科学研究,聚焦模式开发和应用及与各工作组之间的衔接,加快短寿命气候强迫(SLCFs)与温室气体协同控制研究,强化应对气候变化政策措施的科技支撑等.      

环境地学

土壤是地上生物的载体和介质,又是地下生物的生活场所,同时也是地上生物和地下生物的联系纽带土壤通过对全球变化的贡献来影响生物多样性土壤又是温室气体的源和汇。由于人类活动的影响.土壤生态系统的正常的碳、氮循环过程和速率受到破环,消弱了土壤作为温室气体的汇的功能。土壤通过其内部一系列物理的、化学的和生物的作用及土地利用方式的改变不断地向大气排放温室气体。大气中温室气体的增加,将导致气温升高,全球气候变暖,极地与高山冰川融化,海平面上升,大气与水分循环模式和洋流模式发生变异,进而造成水热分配和生境要素的重新组合,…     

大气污染对降雨的抑制作用

大气中悬浮的亚微米级粒子与日益积累的温室气体一样，对全球气候有重要的影响。与温室效应相反，气溶胶的影响是导致全球降温。Rosenfeld于2000年提供的卫星监测数据证明，气溶胶污染对降雨有抑制作用。     

人类活动对轨道尺度全球季风区降水影响的模拟研究【封面文章】

目前，人类活动导致的温室气体增加是全球气候变化的主要驱动因素之一，但其在轨道尺度上对未来气候影响的研究却很少。利用海-陆-气耦合模式，对早全新世（距今10 ka前）、现代和未来10 ka后的气候进行了一系列敏感性数值试验，主要探讨了在轨道尺度上自然强迫和人为温室气体对全球季风区气候变化的可能影响。模拟结果表明：在自然强迫驱动下，未来10 ka后的地球气候与早全新世类似，北半球的地表温度和降水将高于工业革命前的水平，而南半球则相反。在人类活动驱动下，未来10 ka后全球地表温度将显著增加，除北美季风区外，所有季风区雨季的降水都将增加。受人类活动的影响，与工业革命前相比，极端降水和大气有效降水也将增加。在自然强迫下，雨季大气有效降水的增加主要是由于动力作用引起的大气环流增强，而人类活动引起的现代和未来10 ka后大气有效降水的增加主要是由于热力作用引起的大气水汽增加所致。     

环境气象学、环境空气动力学

X16 X192 9601342对人类引起的气候变化的模拟:适用于环境管理人员的提要~Modeling human一indueea elimatieehan罗:a summary for environmental managers〔刊,英〕/E .W.Sulzman…// Environ.Manag…1995,19(:三)一197~224中信X一265 大气“的温室气体浓度迅速增加已引起人们的关注,因为这可能改变地球的辐射总量和破坏现在的气候模式。虽然总环流模式(GCMs)的使用存在大堆不定因子,GCMs现在是预测涉及气体浓度升高的气候变化的最佳预测技术。结果表明全球温度升高和全球沉降模式的变化可能是由于CO:增加一倍的结果.GCMs在地区规…     

速读

<正>可再生能源,真正的改变根据国际能源署(IEA)的最新数据,2014年全球二氧化碳排放稳中有降,这是近40年来,温室气体首次不因经济低迷而停止减少。IEA称,排放减少主要归功于中国和经合组织国家能源消费模式的转变。汽油的真实成本《气候变化》杂志最近发表了一篇名为"大气排放的社会成本"的文章指出,如果把燃料燃烧排放造成的"气候损害"(包括各种温室气体如二氧化碳、气溶胶、甲烷和一氧化二氮等)也算到成本里,实际上1加仑的汽油成本为6.25美     

空气污染对气候变化影响与反馈的研究评述

气候变化和空气污染都是人类面临的重要环境问题,其影响与反馈已成为空气污染和气候变化领域的研究热点. 总结了空气污染与气候变化相互作用机理,系统梳理了国内外有关空气污染对气候变化影响及反馈的研究成果,并且重点评述了黑碳和硫酸盐气溶胶辐射强迫及其气候效应、气候变化对近地面臭氧和颗粒物影响等领域的研究进展. 分析指出,现阶段尚没有一个能够综合考虑气象条件、排放源、下垫面等诸多因子对空气污染的影响机理过程模型,无法定量描述大气组分在不同气象条件作用下的演变过程等. 提出未来研究中应深化对机理机制的认识,减少模式的不确定性,加强在排放清单的编制、立体观测网的构建、互馈机理的试验、模式的集成耦合等方面的研究.      

气溶胶的辐射强迫作用研究进展

人类活动向大气中排放气溶胶,人为气溶胶增强了对太阳辐射吸收和散射直接改变地气系统的辐射平衡,又可以通过作为云凝结核或冰核改变云的微物理特性和停留时间、地表反照率等途径间接影响气候的辐射强迫。综合以往研究,文章主要总结了2种影响气候辐射强迫性质相反的黑碳气溶胶和硫酸盐气溶胶以及相对湿度和黑碳的混合状态对气溶胶辐射强迫效应的影响。完善对大气气溶胶,尤其是人类活动产生的气溶胶的气候强迫机制及对地气系统影响的认识。     

碳市场历史分析与前景展望

碳市场的渊源 根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的评估报告,各国普遍认同必须“将大气中温室气体浓度稳定在不对气候系统造成危害的水平”的目标。于是世界上第一个为全面控制二氧化碳等温室气体（GHG）排放,以应对全球气候变暖给人类经济和社会带来不利影响的国际公约——《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC,以下简称“公约”）在1992年的联合国环境发展大会上获得通过,     

环境气象学

X16 2(X)么犯661硫酸盐气溶胶直接和间接辐射气候效应的模拟研究/吴涧…(南京大学大气科学系)//环境科学学报/中科院生态环境研究中心一2(X犯,22(2)一129一134,环图X一9 将大气化学模式引人到区域气候模式中,实现同步计算大气化学成分和气象要素,以中国地区1994年1、4、7、10月为研究对象,模拟了4个月的气候变化,通过分析发现:硫酸盐气溶胶的直接和间接辐射效应都使大气顶产生负的辐射强迫,使地面气温下降;间接效应的引人加剧了辐射强迫和地面降温,是一个不可忽视的重要过程,在模拟中同时考虑直接和间接效应是必须的。图5表l参11X162田202…     

氢氟碳化物(HFCs)和氟化物——对全球变暖不利的温室效应制冷剂

正引言我们认为温室气体二氧化碳(CO_2)的排放会导致全球变暖,事实上我们还应该担心一些虽然产生量很少的气体。这些污染物在大气中吸收热量的水平比CO_2高出一千倍。本文列出的温室气体清单着重于全部由人类产生的大气污染物——碳氟化合物。在这里,我们通过两个特点比较它们对全球变暖的影响:1.大气存留时间;2.吸收能量能力以及降低辐射效率(能量逃逸到太空的速度)能力。政府间气候变化专门委员会IPCC     

温室气体对气候环境的影响预测及其不确定性

随着温室气体排放量的增加,联系温室气体特有的保温效应,大气平均气温将升高。在采用气候模式对未来近百年的气候变化做出一定预测的基础上,分析未来可能出现的气候变化所造成的对气候环境方面的影响。详细分析了现阶段预测未来气候环境变化存在的不确定性,正是这些不确定性影响了预测的可信度。     

气溶胶对人体健康的威胁

气溶胶是指悬浮在气体中的固体和（或）液体微粒与气体载体共同组成的多相体系。相应地,大气气溶胶是指悬浮在大气中粒径大小在0．01～100微米之间的固态和液态微粒共同组成的多相体系,主要是包括六大类7种粒子：沙尘气溶胶、碳气溶胶（黑碳和有机碳气溶胶）、硫酸盐气溶胶、硝酸盐气溶胶、铵盐气溶胶和海盐气溶胶。大气气溶胶的自然来源有火山喷发的烟尘、被风吹起的土壤微粒、海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒、细菌、微生物、植物的孢子花粉、流星燃烧所产生的细小微粒和宇宙尘埃等;人为源的气溶胶主要包括煤、油及其他矿物燃料的燃烧物质以及机动车产生的废气排放至空气中的大量烟粒等。大气气溶胶粒子的寿命通常只有约一周,     

人为排放气溶胶引起的辐射强迫研究

利用建立的大气气溶胶辐射强迫模式,对我国历年大气气溶胶(TSP和硫酸盐气溶胶)引起的直接辐射强迫进行了计算,并给出其全国分布。得到了一些有意义的结果:我国大气气溶胶引起的辐射强迫与我国能源,特别是燃煤的消耗量密切相关,随着消耗量的增加,大气气溶胶(TSP和硫酸盐气溶胶粒子)引起的辐射强迫也增加;指出在利用辐射模式讨论大气气溶胶引起的直接辐射强迫时,不能忽视扬尘和沙尘的作用;我国由于大气气溶胶引起的直接辐射强迫主要集中在工业比较发达的城市或地区,四川盆地由于其特殊的地理位置和气候条件,在该地区因大气气溶胶产生的辐射强迫始终比较大。      

大气中气态氨的分离及测定

测定大气中气态氨的时空分布,对了解大气中硫及氮氧化物气溶胶的形成、迁移、转化和清除速率是一关键性参数,氨是最难测量的一种大气中痕迹气体,但作为唯一的常见气态碱却又是非常重要。由于它的水溶性,故能与酸性气溶胶或雨水反应,肥料和生物腐化均是大气中氨的主要来源,是天然氮循环中的重要物质,虽然氨在大气中浓度很低,但对硫酸盐气溶胶的形成速率却起着重要作用。1969年McKay推测氨有可能限制硫酸盐的形成,并渗透入气溶胶及雨水中。     

人类正在改变气候吗?

为了发展生产,提高人民生活水平,人类正在大量使用石油、天然气和煤炭等化石能源,这势必对全球气候变化产生不利的影响。大气主要是由氮、氧以及某些痕量气体(水蒸汽和二氧化碳)组成的。这些痕量气体具有维持地球上生物生存温度的特性。它们允许太阳辐射的能量穿过大气到达地表,同时防止地球反射的能量逸散到天空。这些气体的作用犹如一个温室的罩子,因此俗称“温     

碳的循环

二氧化碳及其它气体使气候变暖的温室机制是数亿年来控制全球气候的重要因素,因而计算大气中温室气体的浓度是很重要的。美国耶鲁大学的研究人员在最近的科学杂志上发表了文章,提出了过去5.7亿年来大气中二氧化碳浓度长期变化的数学模型。模型的建立考虑了几种变化过程,而在以地质学概念的堆积物中有机物及碳化物积累、火山活动及变质岩形成过程期间和作为地壳主要成分的硅化合物、碳化     

IPCC第六次评估报告第三工作组报告主要结论解读及对策建议

2022年4月4日,联合国政府间气候变化专门委员会发布了第六次评估报告第三工作组报告《气候变化2022：减缓气候变化》(以下简称《报告》)。《报告》评估了全球温室气体排放趋势、近期至21世纪末不同温升水平下的减排路径,以及可持续发展背景下的气候变化减缓和适应行动之间的关联,并提出将全球温升控制在工业化前水平1.5℃或2℃以内均需要全球温室气体排放在2025年前达峰等关键结论。这些结论既对各国采取积极碳减排行动有重要参考价值,也对发展中大国形成压力。中国应结合国内碳达峰、碳中和工作面临的形势和任务,深入分析《报告》对全球气候治理的潜在影响,为中国有力、有序、有效做好碳达峰工作,积极参与和引领全球气候治理做好应对。     

瑞典温室气体的产生源和吸收源:一个案例研究

1.引论由人为影响对全球气候造成的问题已对各种温室气体排放的研究日益重要。由于所有温室气体(水蒸气除外)均可长久地存留于大气中,使得它们在全球各部分的分布大体上是均匀的,所以对温室气体排放总量的研究应予重视。在这一研究过程中,掌握各国温室气体的排放预测是重要的环节。因为,①各国的排放预测能充分利用各国现成的工业、农业和其它行业的统计数据;②它们可作为各国决策者制定减少排放量决策的依据。