大气气溶胶的气候效应汇总
大气气溶胶对气候变化的直接和间接影响
大气气溶胶对气候变化的直接和间接影响随着全球气候变暖问题的日益严重，大气气溶胶成为了科学研究的热点之一。
大气气溶胶是指悬浮在空气中的微小固体或液体颗粒物，这些颗粒物可以直接或间接地影响气候变化。
它们来源广泛，包括人类活动和自然过程。
本文将探讨大气气溶胶对气候变化的直接和间接影响。
首先，大气气溶胶对气候变化有直接影响。
气溶胶能够直接反射、散射或吸收太阳辐射，导致地球上的能量平衡发生变化。
其中最明显的效应是气溶胶的反照率或所谓的“地气反射率”。
气溶胶直接散射的太阳辐射部分将无法到达地面，从而减少了地表的能量吸收。
而气溶胶吸收太阳辐射的一部分，则会导致大气层中的温度升高。
这些作用加起来使得气溶胶对全球能量平衡的贡献不容忽视。
其次，大气气溶胶对气候变化还有间接影响。
一个最重要的间接影响就是通过改变云的性质和特征来影响气候系统。
云是地球上最重要的气象现象之一，而大气气溶胶对云的形成和演化有着重要的影响。
气溶胶能够作为云凝结核，促使云滴的形成。
较多的气溶胶能够增加云滴的数量，从而使云更加细小和均匀。
而细小和均匀的云以及更多的云滴，会改变云的反照率和透过率，进而影响地球能量平衡。
此外，气溶胶还能够影响云的降水过程，改变降水量和分布。
除了对云的影响外，大气气溶胶还能间接地影响气候系统的长波辐射平衡。
通过吸收和辐射长波辐射，气溶胶能够影响大气层温度结构和稳定性，从而对天气和气候的变化产生一定影响。
此外，气溶胶与气体相互作用形成二次气溶胶，也对气候有重要作用。
二次气溶胶不仅对能量平衡有直接影响，还能够间接影响云凝结和光学性质。
大气气溶胶的影响不仅仅限于气候系统，还涉及到大气环境和人类健康。
高浓度的气溶胶会造成空气污染，对人体呼吸系统和健康造成直接伤害。
同时，大气气溶胶也会降低能见度和空气质量，影响交通和安全。
综上所述，大气气溶胶对气候变化具有直接和间接影响。
通过直接反射和吸收太阳辐射，气溶胶改变了地球能量平衡；而通过改变云的性质和特征以及对长波辐射的影响，气溶胶间接影响了气候系统的运行。
气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述
气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述引言：气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物，由于其具有复杂的化学组成和多样化的来源，对中国的天气、气候和环境都有一定的影响。
本文旨在综述中国境内气溶胶对天气、气候和环境的影响，并探讨其中的机制。
一、气溶胶对天气的影响1. 影响降水：气溶胶物质能够作为云凝结核，影响云滴的形成和降水过程。
其中，大尺度的气溶胶能够增加云滴数量，从而使云中水粒子变小，降水变少。
而小尺度的气溶胶则会促进云滴的增长成为降水。
这种复杂的影响机制导致中国不同地区的气候变化存在差异，其中一些地区的干旱现象加剧。
2. 影响能见度：中国的大城市普遍受到气溶胶的影响，导致空气浑浊，能见度降低。
大量的气溶胶会散射和吸收光线，使得光线无法直接到达观察者，在空气中形成雾霾现象。
二、气溶胶对气候的影响1. 平衡辐射：气溶胶可以散射和吸收太阳辐射，改变大气中的能量分布。
散射气溶胶能够反射太阳辐射，降低地表气温；吸收气溶胶则将辐射转化为热能，升高大气温度。
这种能量分布的改变会影响中国地区的气温、风速和风向等气候要素。
2. 影响云的特性：气溶胶会影响云的性质、数量和分布，从而影响云对太阳辐射的反射和大气的辐射平衡。
气溶胶作为云凝结核，可以促进云滴的形成和增长，导致云饱和水汽增加，间接影响地表和大气的能量平衡。
这种影响也可能导致中国地区的气候变化。
三、气溶胶对环境的影响1. 影响空气质量：大量的气溶胶会导致空气污染，使得中国部分地区的空气质量恶化。
气溶胶中的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物等，对人体健康和生态系统都有一定的损害。
2. 影响气候变化：气溶胶对气候的影响也会间接影响中国的气候变化。
随着大气污染的加剧，气溶胶的释放量增加，将对全球气候系统产生重要影响，进一步影响中国的气候。
结论：气溶胶对中国的天气、气候和环境有着复杂的影响机制。
其对天气的影响涉及降水和能见度两方面，对气候的影响涉及热平衡和云特性等方面，而对环境的影响主要表现为空气质量恶化和气候变化的进一步加剧。
大气气溶胶对气候变化的影响
大气气溶胶对气候变化的影响气候变化是当前全球面临的一大挑战，也是一个备受关注的话题。
在过去的几十年中，随着工业化和人类活动的不断增加，大气中的气溶胶也越来越多地影响着地球的气候系统。
本文将探讨大气气溶胶对气候变化的影响，并分析其机制和可能的解决方案。
1. 气溶胶的定义和来源气溶胶是指在大气中悬浮的微小固体或液体颗粒，其直径通常在数微米到几十微米之间。
气溶胶的来源很广泛，包括自然来源（如火山喷发、植物挥发物等）和人为活动引起的来源（如工业排放、交通尾气、农业喷洒等）。
2. 气溶胶的直接影响大气气溶胶对气候变化的直接影响主要通过两种方式进行：散射和吸收太阳辐射。
气溶胶微粒的存在使得一部分太阳光无法到达地面，从而降低了地面的日照量。
此外，气溶胶还可以吸收太阳辐射，并将其转化为热量，导致大气温度升高。
3. 气溶胶的间接影响气溶胶对气候变化的间接影响主要体现在其对云的形成和特性的影响上。
气溶胶微粒可以作为云凝结核，使得云滴在大气中形成得更加容易。
此外，气溶胶还可以改变云的反射和吸收特性，从而影响云的亮度和持续时间。
这些变化进一步影响着地球的能量平衡和气候模式。
4. 气溶胶的长期效应气溶胶影响下的云和降水模式对气候系统有着长期的影响。
研究表明，气溶胶可以改变云的垂直分布、降水强度和分布等特性，进而改变区域的降雨模式和水循环。
这些长期效应对农业、水资源管理等领域都有着深远的影响。
5. 解决方案和未来展望现代科技和政策手段可以减少大气气溶胶的排放和控制，从而减缓其对气候变化的影响。
一方面，通过改进工业生产过程和采用清洁能源技术，可以减少工业和能源部门的排放。
另一方面，通过农业管理措施和交通尾气净化等措施，可以减少农业和交通部门的气溶胶排放。
此外，加强国际合作，共同制定和执行减排政策，也是解决气溶胶问题的重要途径。
未来，我们需要进一步深入研究气溶胶对气候系统的影响机制，提高气溶胶观测和模拟的精度和准确度，以更好地理解和预测气候变化。
大气环境中气溶胶的光学特性与气候效应
大气环境中气溶胶的光学特性与气候效应气溶胶是大气环境中常见的悬浮颗粒物质，由固体或液体微小颗粒组成。
气溶胶对大气中的光线传播和反射起着重要作用，影响大气能量收支和气候变化。
本文将探讨气溶胶的光学特性以及其对气候的影响。
一、气溶胶的光学特性气溶胶与光的相互作用主要包括散射和吸收。
散射是指光线遇到气溶胶颗粒后改变方向的过程，分为弹性散射和非弹性散射。
弹性散射是光线与气溶胶颗粒碰撞后改变路径，但其能量不发生变化；非弹性散射是指光线与气溶胶颗粒碰撞后能量发生转移。
吸收则是指气溶胶吸收光线的能力。
气溶胶的光学特性与其化学成分、形状和尺寸密切相关。
不同化学成分的气溶胶对不同波长的光线有不同的散射和吸收效应。
例如，硫酸盐和硝酸盐是常见的二次气溶胶，它们对短波长光线有较强的散射作用，而有机碳和黑碳等主要由燃烧过程中排放的气溶胶对长波长光线具有较强的吸收作用。
二、气溶胶的气候效应气溶胶对气候的效应主要包括直接效应和间接效应。
直接效应是指气溶胶对光线的散射和吸收作用直接影响着地球的能量收支。
散射作用使得部分太阳辐射被散射至太空中，从而减少了地面的入射辐射量，导致地球表面的冷却。
吸收作用则会使得大气层中的能量增加，从而引起大气层的加热。
气溶胶的间接效应则是由于气溶胶改变了云的性质和属性，进而影响云的辐射特性。
云是气候系统中重要的能量收支调节者之一，气溶胶的存在会改变云滴的形成和云的持续时间、云滴的大小和数量，进而影响云的反照率和辐射特性。
例如，大量的气溶胶可以作为云凝结核，促进云滴的形成，增加云的反照率，导致更多的太阳辐射被反射回太空，从而产生冷却效应。
不同类型的气溶胶对气候的影响程度存在差异。
例如，硫酸盐气溶胶对气候的冷却效应较为显著，而有机碳等气溶胶则具有较强的加热效应。
此外，气溶胶的空间分布和浓度也会对其气候效应产生影响。
在大气中，气溶胶的形成和消失过程较为复杂，受到气象条件、排放源以及大气化学反应等多种因素的影响。
大气环境中气溶胶的气候效应与全球变化
大气环境中气溶胶的气候效应与全球变化气溶胶，即悬浮在大气中的微小颗粒物质，对于大气环境的质量和气候变化具有重要影响。
气溶胶的气候效应是指其对太阳辐射和地球辐射的散射和吸收作用，进而对气候产生影响。
在全球变化背景下，气溶胶的气候效应更加引人注目。
一、气溶胶对太阳辐射的散射作用气溶胶颗粒物可以散射入射太阳辐射，从而形成云同化效应，使大气中的云更加明亮。
这种散射效应可以增加地球表面反射的太阳光能量，减少地表吸收的太阳辐射量，导致地表温度下降。
因此，气溶胶的散射作用具有冷却地表的效果。
二、气溶胶对地球辐射的吸收作用气溶胶颗粒物还具有吸收地球辐射的特性，尤其是黑碳等含碳物质。
这种吸收作用会增加大气中的温室气体效应，导致大气温度升高。
同时，吸收地球辐射的气溶胶还具有直接的加热作用，热能通过气溶胶的吸收释放到大气中，进一步加剧了气候变化。
三、气溶胶对云和降水的影响气溶胶对云的形成、发展和降水过程产生重要影响。
气溶胶颗粒物作为云凝结核，促使水蒸气在其表面凝结形成云滴，进而影响云的性质和特征。
此外，气溶胶的散射作用可以增加云的反照率，使云更加致密，进而减小云内部的水汽含量，对降水的形成和强度产生影响。
四、气溶胶对气候的间接影响气溶胶的气候效应不仅仅局限于其直接的辐射变化作用，还会通过影响大气稳定度、热力循环和水循环等过程间接地影响气候系统。
气溶胶的存在会改变大气层结和垂直运动的态势，进而影响气候的日变化和季节变化。
此外，气溶胶还会影响云的演化和传输过程，进一步改变大气环流格局，对全球气候系统产生复杂的影响。
综上所述，气溶胶在大气环境中扮演着至关重要的角色，其对太阳辐射的散射和地球辐射的吸收作用，以及对云和降水的影响，直接影响着地球的能量平衡和气候变化。
在全球变化背景下，深入研究气溶胶的气候效应，加强对其来源和成分的监测和控制，具有重要的科学意义和现实意义。
只有通过减少气溶胶排放和优化大气环境质量，才能减缓气候变化的速度，保护人类社会的可持续发展。
大气气溶胶的辐射与气候效应
大气气溶胶的辐射与气候效应大气气溶胶是悬浮在空气中的微小颗粒，它们对地球的辐射平衡和气候变化具有重要影响。
近年来，大气气溶胶的辐射与气候效应成为地球科学、环境科学和气象学等领域的研究热点。
本文将详细介绍大气气溶胶的辐射机制和气候效应，以及相关的观测和实验方法。
大气气溶胶的辐射机制主要涉及吸收和反射太阳辐射，以及大气辐射传输过程。
气溶胶粒子的大小、形状、成分和分布等因素决定了其辐射特性。
粒子的吸收和反射特性与波长密切相关，不同波长的光在通过气溶胶粒子时被吸收或反射的程度不同。
大气气溶胶对气候的影响可分为直接和间接作用。
直接作用指的是气溶胶粒子对地球表面的直接加热，而间接作用则涉及气溶胶对云和大气中水蒸气的影响。
大气气溶胶可直接吸收和反射太阳辐射，从而影响地球表面的温度。
气溶胶粒子对太阳辐射的吸收和反射程度取决于其大小、形状、成分和分布。
气溶胶粒子的大小和形状决定了其光学特性，而其成分和分布则影响其吸收和反射能力。
大气气溶胶可通过间接作用影响气候，其中最显著的是对云的影响。
气溶胶粒子可作为云凝结核，促进云的形成和增长。
气溶胶粒子还可改变云的微物理特性，如云滴的大小、分布和光学厚度，进而影响云的生命周期和辐射特性。
观测和实验是研究大气气溶胶辐射与气候效应的重要手段。
本文将介绍常用的观测和实验方法和技术，包括卫星观测、地面监测、数值实验等。
卫星观测是一种常用的研究大气气溶胶辐射与气候效应的方法。
通过卫星图像，可以获取全球范围内气溶胶粒子的大小、形状、分布和光学特性的信息。
卫星还可用于监测全球气候变化，为研究大气气溶胶的辐射与气候效应提供宝贵数据。
地面监测站点可以提供大气气溶胶和气候数据的长期序列，有助于分析大气气溶胶的辐射与气候效应。
地面监测站通常位于各种环境条件下，可提供不同地区的气溶胶和气候数据，为研究气溶胶的区域差异和气候变化提供了有价值的信息。
数值实验是通过计算机模型模拟大气气溶胶的辐射与气候效应的过程。
大气气溶胶的气候效应
• 大气中的黑炭气溶胶在短波波段的消光系数比较大,一般 达到10m2/g以上,它的单次散射反照率一般小于0.3,说明 黑炭粒子对太阳短波辐射有很强的吸收作用。同时,黑炭 气溶胶能吸收和发射红外辐射,影响地面和大气的长波辐 射传输。
二、气溶胶的气候效应
第一间接效应：人为的气溶胶增加。 固体液态水含量中，颗粒浓度的增加和尺度的减 小，从而导致云反照率的增加。该效应也被称为 “Twomey效应”。称为云的反照率效应 第二间接效应：人为的气溶胶增加。 颗粒的尺度减小，降低了降水率，从而调整了液 态水含量、云的厚度和云的生命期。该效应也被 称为“云的生命期效应” 或“Albrecht效应
BC在大气中的寿命为40h(降水过程) 到1周左右(干洁地区)
相关系数达到了0.64,这表明BC是大 气颗粒物的一个重要组成部分
大气顶辐射通量增大最大为+4w／m2； 地表辐射通量减少-5w／m2
未来气溶胶研究主要方面
• 全球范围内气溶胶的特征即空间、时间分布和粒径分布以 及与此相关的气溶胶物理化学性质 • 气溶胶与气候系统的关系不是单方面影响，而是相互作用; 气溶胶的辐射效应对气候有作用，气候的变化也作用于气 溶胶的循环过程 • 直接效应：不确定的两个参数是元素碳的混合状态和颗粒 物吸湿增长特性 • 间接效应：对流层中的气溶胶凝结核对云滴的形成和分布 的作用；对流层中的降水过程对气溶胶生命期的作用
• 气溶胶粒子的气候效应主要取决于是吸收光还是 散射光，取决于气溶胶粒子的折射率
4.6最强的沙尘暴袭击北京，4.7没有可 见云 从4 km至10 km高度范围内,存在一层厚 度约为6 km的气溶胶粒子层,其消光系数 呈很典型的正态分布
大气中的气溶胶成分与气候效应
大气中的气溶胶成分与气候效应气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物质，由于其微小尺寸和复杂成分，对气候变化和空气质量具有重要影响。
本文将探讨大气中的气溶胶成分及其对气候变化的效应。
一、气溶胶的成分气溶胶成分多种多样，主要包括无机盐、有机物、黑碳和生物质等。
无机盐是气溶胶中最常见的成分之一，包括硫酸盐、硝酸盐和铵盐等。
这些无机盐主要来自于化石燃料的燃烧和工业排放等人类活动。
有机物是指由碳、氢、氧等元素组成的有机化合物，通常来自于植被的排放、生物质燃烧以及化石燃料的燃烧等。
黑碳是指由不完全燃烧产生的碳颗粒，主要源于木材和化石燃料的燃烧。
生物质是指来自生物体的有机物，包括花粉、微生物、胶体等。
二、气溶胶对气候的直接效应气溶胶对气候的直接效应主要包括散射和吸收太阳辐射。
对于散射来说，气溶胶散射辐射会增加大气层内的反射能力，反射回太空的辐射就不会进入地球系统，从而减少了地球表面的日照量和温度。
对于吸收来说，气溶胶吸收太阳辐射则会导致大气层内的加热，进而影响大气的温度和稳定性。
这些直接效应与气溶胶的光学性质和成分密切相关。
三、气溶胶对气候的间接效应除了直接效应，气溶胶还具有间接效应，即通过改变云的性质影响气候。
云是地球大气中的基本元素之一，云滴形成是由于大气中的水蒸气凝结成微小颗粒。
气溶胶作为云凝结核的重要成分，可以增加云滴数目和改变云的微观和宏观结构，从而影响云的辐射特性和降水过程。
例如，大气中的气溶胶含量升高会使云滴数量增加，此时高层云冷却效应增强，对地球降温的作用就会更加显著。
四、气溶胶的影响因素气溶胶的成分和浓度受到多种因素的影响。
人类活动是气溶胶浓度变化的主要驱动因素之一，例如化石燃料的燃烧和工业排放会释放大量气溶胶。
自然源也是气溶胶的重要来源，包括火山喷发、沙尘暴和植被的挥发物排放等。
此外，气象条件如风速、湿度等也会影响气溶胶的输送和浓度分布。
五、减少气溶胶对气候的影响的措施为了减少气溶胶对气候的影响，需采取一系列措施。
大气气溶胶对气候变化的影响与调控
大气气溶胶对气候变化的影响与调控大气气溶胶是指悬浮在大气中的小颗粒，包括尘埃、硫酸盐、胶体等。
它们在大气中的存在对气候变化产生深远影响，既可以导致全球变暖，也可以对降水模式产生影响。
然而，通过调控大气气溶胶的排放和浓度，我们可以减缓气候变化的进展，为人类创造更好的生活环境。
首先，大气气溶胶对气候变化的影响主要体现在它们对太阳辐射的散射和吸收上。
当气溶胶颗粒位于大气中时，它们会散射太阳辐射，使得一部分辐射被反射回太空，从而减少地表的辐射能量。
这样，气溶胶会对地表温度产生降低的效应，抵消一部分温室气体的增温作用，形成“气溶胶直接辐射强迫”。
同时，气溶胶还可以吸收太阳辐射，使得大气层内部产生热量，这被称为“气溶胶吸收辐射强迫”。
这两个方面共同决定了气溶胶的辐射强迫效应。
其次，大气气溶胶对降水模式也有一定的影响。
气溶胶颗粒可以充当云凝结核，促使水蒸气在大气中凝结成云和降水。
此外，气溶胶还能改变云的光学性质，影响云的持续时间、空间分布和降水强度。
例如，气溶胶的存在可以增加云的反射能力，导致云更容易形成和维持，减弱降水过程。
这种现象被称为“间接效应”，它使得有些地区的干旱现象加剧，而另一些地区的降水增多。
然而，虽然大气气溶胶对气候变化产生了不可忽视的影响，但我们可以通过调控气溶胶的排放和浓度来减缓其对气候系统的影响。
首先，在工业生产和能源利用方面，我们可以采取灵活的措施，如加强污染物排放的控制，提高能源利用效率，推动清洁能源的发展。
这些措施既能减少大气气溶胶的排放，又可以降低温室气体的排放，从而减缓全球变暖。
其次，在农业和土壤利用方面，我们可以提倡可持续的农业生产方式和土地管理措施。
减少农业活动产生的粉尘和化学物质的排放，可以有效降低气溶胶的浓度。
同时，合理利用水资源、保护湿地和森林等生态系统，有助于增加降水量和改善降水模式，减轻干旱和洪涝灾害的风险。
此外，国际合作也是解决气溶胶问题的关键。
各国应加强信息共享和技术交流，共同制定和执行减排措施，以减缓大气气溶胶对气候变化的影响。
气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述
气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述引言：气溶胶是指气体中悬浮颗粒物质，包括固体和液体颗粒，其直径范围从几纳米到数十微米。
气溶胶是大气污染的重要组成部分之一，其来源包括自然因素和人类活动。
气溶胶对中国的天气、气候和环境有重要的影响，本文将综述气溶胶对中国的影响。
一、气溶胶对中国天气的影响：1. 气溶胶对降水的影响：气溶胶的存在可以促进云雨滴的形成，称为云凝结作用。
适量的气溶胶对降水有积极效应，但过量的气溶胶可能导致云滴过于催化而减少降水量。
2. 气溶胶对能见度的影响：大量的气溶胶会造成雾霾等大气污染现象，降低能见度，给人们的出行和生活带来不便。
3. 气溶胶对气温的影响：气溶胶可以散射和吸收太阳辐射，对热量的分布产生影响，进而对气温产生一定的调节作用。
二、气溶胶对中国气候的影响：1. 气溶胶对地球能量平衡的影响：大量气溶胶的存在会增加地球吸收和反射的太阳辐射量，对地球能量平衡产生重要影响，进而影响气候变化。
2. 气溶胶对云的形成和演变的影响：气溶胶在云的形成过程中起着催化作用，影响云的亮度、持续时间和降水量，从而影响中国的气候。
3. 气溶胶对气候变暖的调节作用：气溶胶对太阳辐射起到散射和吸收作用，可以减少地球表面的日均气温升高速率，对全球气候变暖起到一定的调节作用。
三、气溶胶对中国环境的影响1. 气溶胶对空气质量的影响：大量气溶胶的存在会导致雾霾等大气污染现象，使得中国多地空气质量下降，对人民的身体健康产生危害。
2. 气溶胶对水资源的影响：气溶胶可能通过影响降水类型、强度、分布等因素，影响水资源的供应和分布，对中国的水资源管理产生影响。
3. 气溶胶对土壤和植物的影响：大量气溶胶会影响土壤和植物的生态环境，对农业生产和生态系统造成不利影响。
结论：综上所述，气溶胶对中国的天气、气候和环境产生重要影响。
了解气溶胶对中国的影响有助于我们更好地应对和减轻气溶胶污染，并为气候变化和环境保护提供科学依据。
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• 区域气溶胶直接辐射强迫主要是由其粒子 的光学特性、区域地表反照率以及沙尘垂 直分布所决定的,当气溶胶类型为吸湿性粒 子,还和当地水汽含量有关。
气溶胶的辐射特性
• 直接效应：从北非东传的沙尘气溶胶导致 印度次大陆吸收大量太阳辐射，促使附近 的空气变暖和海陆热力差异加大
(Meehl et al. 2009)
温室气体和硫酸盐含量是基于观测资料得到的，对流层和平流层臭氧为观测资料 和模式模拟的综合结果(Kiehl et al. 1999)，火山气溶胶为Ammann et al. (2003) 重建资料，太阳辐射数据是基于五个太阳活动指数计算得到的 (Dai et al. 2001; Meehl et al. 2003; Collins et al. 2006)。
• 但是多数模拟没有考虑相对湿度（硫酸盐气溶胶 是吸湿性气溶胶，随着相对湿度的增大，粒径会 增大至0.1-1μm，这样可以与短波辐射进行作 用）。随高度的增加，相对湿度减小。
未来气溶胶研究主要方面
• 全球范围内气溶胶的特征即空间、时间分布和粒径分布以 及与此相关的气溶胶物理化学性质
• 气溶胶与气候系统的关系不是单方面影响，而是相互作用; 气溶胶的辐射效应对气候有作用，气候的变化也作用于气 溶胶的循环过程
间接效应
• 第二类间接效应：指由于云滴粒子减小伴随的云滴浓 度增大,而可能会减少降水概率,从而改变云的厚度及 生命周期。这种延长云的生命周期以及增大云覆盖率 的作用不仅会增强云的短波冷却辐射作用,也会增强长 波增暖辐射作用。但第二类作用主要还是影响低云,所 以低云的冷却效应成为主要作用,使得最终的净辐射作 用为一种冷却作用。另外,降水概率的减少可能会进一 步改变大气中水汽含量和热量的垂直分布,这将会改变 地球的水份循环。
气溶胶粒子的光学特性
• 单次散射反照率:气溶胶粒子散射系数与消 光系数的比值;这是决定气溶胶粒子吸收、 散射的一个重要参数。在试验中选取的气 溶胶50Onm的SSA基准值为0.79。
• 单次散射反照率,是区域直接辐射强迫值的 主要决定因子。但一些研究发现对于吸收 性气溶胶,当在气溶胶粒子单次散射反照率 一定的情况下,在地表反照率较大的地区为 正的辐射强迫而在低反照率地区则为负的 辐射强迫.
• 散射相函数：散射辐射随角度的分布。
理论上,如果给定了球形气溶胶粒子的分 布,则可以利用Mie理论计算得到气溶胶粒 子的散射相函数。
在实际计算中,在大多数辐射传输模式中都 用近似的Henyey一Greenstein(HG)的散射 相函数。HG散射相函数较之精确的散射相 函数较为简单,是因为HG函数中只用一个参 数来定义各个方向的散射能量分布,即一不 对称因子g(Asymmetryfactor)。
气溶胶
➢ 气溶胶简单介绍 ➢ 气溶胶的气候效应 ➢ 对气溶胶气候效应的研究展望
气溶胶类型
黑炭 沙尘 城市气溶胶（硫酸盐）
一、大气气溶胶（Aerosol）
• 是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系 • 参与各种化学循环，是大气的重要组成部分
• 10-3～102μm
• 雾、烟、霾、轻雾(霭)、微尘和烟雾等 • 对于受污染的城市，气溶胶各有特点；对于污
• 沙尘气溶胶对半干旱区地表能量平衡和对 我国极端高温产生潜在影响。
• 间接效应： • 半直接效应：改变云的宏观和微观特性对
地-气产生辐射影响
间接效应
• 第一类间接效应：由于气溶胶粒子增加,在水汽含 量一定时,使云滴增加而云滴粒子减小的作用；在 低层大气中,水汽凝结在悬浮在空气中的气溶胶粒 子上,就形成了云滴。所以,气溶胶粒子(云凝结核 CNN)的浓度、大小以及吸湿性都会对云滴的浓度和 大小有直接影响。这些影响进一步改变云的短波辐 射效应。特别应指出,当增大凝结核的浓度时,云滴 的浓度会随之增大,从而增大了云的短波反照率。 所以第一类间接又可以被称为“云反照率”作用。
气溶胶粒子的光学ห้องสมุดไป่ตู้性
• 三个变量:气溶胶光学厚度,单次散射反照率, 散射相函数。
• 气溶胶光学厚度：单位面积的大气柱内的 气溶胶消光截面的总和,用来表示由于气溶 胶粒子对太阳光的吸收和散射而造成的消 光。通常沙尘的光学厚度范围为O一 1.0(SO0nm),但发生强沙尘暴时在500nm 波段的光学厚度也会超过3。
• 由于沙尘气溶胶引起的地面和大气净长波辐射的变化量比 它们收入的太阳辐射的变化量小得多，沙尘气溶胶的辐射 效应主要体现在对太阳辐射的影响方面
• 沙尘气溶胶的气候效应与辐射波长和本身粒径的大小有关 系
• 硫酸盐气溶胶可以产生负的辐射通量，使地表温 度降低，降水量减少。其中间接辐射强迫不可忽 视
大气成分（温室气体和气溶胶等）和气溶胶变化对 东亚夏季风的影响？
ATM（IPCC atmospheric radiative forcings） 大气辐射强迫试验，采用逐年变化IPCC大气辐射 强迫场，SST为气候平均场；
DAER（direct aerosol forcing）为逐年变化气 溶胶（包括硫酸盐、黑碳和有机碳）强迫，其他 大气辐射强迫场取1990年值，SST取气候平均场， 这里只考虑气溶胶直接效应。
Li, H., A. Dai, Tianjun Zhou, J. Lu, 2010: Responses of East Asian summer monsoon to historical SST and
15
atmospheric forcing during 1950-2000, Climate Dynamics, 34, 501–514
染不严重的地方，气溶胶一般比较稳定 • 环境效应和气候效应
二、气溶胶的气候效应
气溶胶影响的不确定性因素
气溶胶辐射特性与粒子形状和尺度、垂直 分布、下垫面反照率、云与气溶胶的相互 作用等多方面因素有关。目前关于气溶胶 辐射特性定量化的结论仍有很大的不确定 性
气溶胶直接辐射强迫
• 气溶胶粒子会通过散射和吸收太阳辐射来 直接的影响地球辐射平衡