基于CMIP6强迫模拟分析人为气溶胶的气候效应(一)——介绍NUIST模式评估结果

发布时间：2024-03-26 05:05

　　为减少不同气候模式评估气溶胶气候效应的差异,第六次耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)直接给定了人为气溶胶强迫数据。因此,有必要基于此强迫数据重新评估气溶胶气候效应。本研究首先将CMIP6给出的描述人为气溶胶强迫的模块引入南京信息工程大学(Nanjing University of Information Science and Technology,NUIST)的地球系统模式(The NUIST Earth System Model,NESM)。之后,利用NESM模式评估地球辐射收支平衡对此人为气溶胶强迫的响应,并分析模式模拟结果的不确定性。评估给出的人为气溶胶有效辐射强迫为-0. 45(±0. 28) W·m^-2。其中,气溶胶直接辐射效应为-0. 34(±0. 01) W·m^-2,与第二次气溶胶比较计划(The second phase of Aerosol Comparisons between Observations and M odels,Aer...

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【部分图文】：

图12000年人为气溶胶光学厚度(a;全球平均值为0.025)和云滴数浓度放大系数(b;全球平均值为1.075)

根据气溶胶影响TOA辐射通量的机理,将辐射效应分为两类。第一类,直接辐射效应。气溶胶通过直接散射和吸收太阳辐射直接影响TOA辐射通量(杨桃进和刘宇迪,2017)。在数值试验的同一模式时步中,通过多次调用辐射模块来诊断人为气溶胶存在与否对TOA辐射通量的瞬间影响(即人为气溶胶的瞬间....

图2多年纬向平均Base试验(a)和Both试验(b)模拟地吸收性气溶胶对大气的短波加热强迫(SWHTaero;单位:K·d-1)以及两者的差值(c)

图12000年人为气溶胶光学厚度(a;全球平均值为0.025)和云滴数浓度放大系数(b;全球平均值为1.075)图2给出了模式模拟的吸收性气溶胶对大气的短波加热强迫(SWHTaero)。在本研究中,变量的上标表示来源于哪个试验。例如:SWHTaeroBase表示Base试验诊断....

图3多年平均有云情况下人为气溶胶瞬时短波辐射强迫(a,SWAFBoth-Baseco;单位:W·m-2)和无云情况下人为气溶胶瞬时短波辐射强迫(b,SWAFBoth-Baseo;单位:W·m-2)(右上角为全球平均值,同时括号内给出了根据每年平均值计算出来的均方差)

图2给出了模式模拟的吸收性气溶胶对大气的短波加热强迫(SWHTaero)。在本研究中,变量的上标表示来源于哪个试验。例如:SWHTaeroBase表示Base试验诊断得出的SWHTaero;SWHTaeroBoth表示Both试验诊断得出的SWHTaero;SWHTaeroBot....

图4从Base试验到Both试验云光学厚度的变化(a;CODBoth-Base)和其相对变化(b;单位:%)(右上角为全球平均值和相应的均方差,灰色阴影格点表示COD小于5)

图4给出了从Base试验到Both试验可见光波段(441.5～625.0nm)云光学厚度(CloudOpticalDepth,COD)的变化。大部分地区COD明显增加,尤其是在云滴数浓度放大系数(dNovrN,图1)较高的东亚附近。从全球平均来看,从Base试验到Both试....

本文编号：3939407