气溶胶对气候的影响受到越来越多的关注,巨大的排放和显著的辐射强迫使硫酸盐成为气溶胶气候效应得主要研究对象。论文利用全球气候模式CAM3模拟分析了对硫酸盐的气候效应,文章主要分为三部分:1)对CAM3模拟能力的评估,通过与卫星观测资料的对比,CAM3可以很好地模拟水循环因子,再现云、降水、水汽的空间和季节分布,不过在数值上存在一些偏差,云量普遍偏低。2)硫酸盐的直接气候效应。模式只考虑硫酸盐的情况下,采用AeroCom排放源2000的SO2数据,使气溶胶过程与动力过程耦合,模拟硫酸盐气溶胶的全球负荷为2.97 mgSO4/m2。硫酸盐的影响季节性显著,夏季大,春季小,区域性也很明显,北半球大,南半球小。15oN-60oN是变化比较显著的区域,云、降水和水汽的变化形势大部分呈现一个峰和一个谷;地面温度降低,夏季降温最大。在30 oN,除冬季外,春、夏和秋季可降水量都在减少。春、夏和秋季,降水减少,冬季,降水增加。夏季水汽减少。在变化幅度次之的40oN60oN,冬春季地面温度升高,夏秋季温度降温,夏季云量增加,冬季云量减少。夏季和秋季降水增加,冬季降水减少。云量、降水和水汽的变化形势相似,但各个变量的空间分布也是不均匀,不同区域的差异很大。3)硫酸盐的第一间接效应。替换原辐射过程中云滴有效半径的计算,考虑硫酸盐对云滴半径的影响,分析硫酸盐第一间接效应在水循环上的作用。云滴浓度有很明显的海陆之分,模式第一、四层陆地上大部分地区云滴数浓度在140180cm-3间,海洋上大部分80cm-3以下,中国东部的硫酸盐是全球硫酸盐浓度最高的地区,可达到200cm-3,垂直变化率是低层大于高层。云滴有效半径和云滴数浓度分布一致,在模式一层大部分地区在8μm,非洲和南美洲部分地区的云滴有效半径较大,在1216μm。在模式4层的云滴有效半径分布中可以看出,在太平洋北岸、北赤道和60 oS带是云滴有效半径较大的地区,在915μm之间。气溶胶的间接效应在云的短波辐射变化上表现得比较显著,大部分地区的短波辐射强迫都在增加,海上大于陆地,变化范围在0-25 W/m2。冬季在55oN的变化最大,30 oS的相对变化最大。云量、可降水量、降水、水汽的变化是北半球大于南半球。云量在60oN变化幅度较大,高云和中云相对变化大,硫酸盐气溶胶的垂直分布引起的确定性是很明显的。可降水量在北半球主要在减少,夏季在60oN可降水量减少最大,垂直方向上主要在低层变化,一般在400hPa以下。降水的变化是非常剧烈的,各季节都出现多个峰谷,在赤道附近的变化幅度最大,春秋两季在赤道附近的增减交换尤显得频繁。850hPa处比湿在北半球主要以减少,夏季在60oN附近减少最多,相对变化是随纬度增加而增加。其它季节在北半球都有所减少,夏季在青藏高原比湿减少很明显。冬季在非洲的比耶高原,比湿增加比较明显。