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本文采用区域气候模式RegCM3,模拟分析了黑碳气溶胶在中国区域的源强分布、柱含量及水平输送特征,然后对黑碳气溶胶的强迫辐射进行了分析,最后探讨了黑碳气溶胶可能导致的气候效应,主要包括对大气层温度、地面温度、大气的相对湿度和地面降水等的影响。针对本文的研究内容和结果概括如下:
1、中国黑碳气溶胶的排放源主要位于东南区域,源强呈现由东南向西北逐渐降低的特点。黑碳气溶胶的柱含量、水平输送和辐射强迫变化都具有明显的季节变化特点,柱含量分布在我国主要集中于100°E以东和40°N以南,春冬季柱含量高于夏秋季。中国黑碳气溶胶在大气环流作用下,冬春季向东输送较强,夏秋季较弱。冬夏季黑碳气溶胶通过大气环流的作用由中南半岛、印度半岛向中国输送的较多,从而对中国区域环境和气候造成一定影响,中国少量黑碳气溶胶也有可能在大气环流作用下影响到印度半岛和中南半岛。
2、研究表明黑碳气溶胶在地面和大气层顶辐射强迫的强度分布与柱含量的分布基本一致,并同样具有季节变化特点。黑碳气溶胶在地面的强迫辐射为负,在大气顶的强迫辐射为正,黑碳气溶胶对大气的加热作用在不同的地区表现出不同的特点,而黑碳气溶胶对地面温度的影响并没有简单地表现出降温效应,尤其是夏季。
3、研究表明加入黑碳气溶胶后,中国大多数地区降水增加,其中南方地区增加显著。黑碳气溶胶通过改变大气垂直运动速度使中国的对流降水也产生了相应变化,其中夏季中国大部分地区对流降水增加,冬季南方降水有所增加。