气溶胶影响亚洲热带季风区热力状况的数值研究

本研究拟探讨近二十年春夏季节转换期亚洲南部热带季风区黑碳、有机碳和硫酸盐气溶胶对海陆热力差异异常的影响。首先利用卫星观测的气溶胶光学厚度资料统计分析气溶胶浓度与亚洲南部大气和地表温度异常的可能关系；其次利用区域气候化学耦合模式RegCM4设计数值试验研究气溶胶的直接辐射效应对南海季风区和印度季风区纬向和经向海陆热力差异的影响。最后将气溶胶间接效应引入RegCM4中积云对流参数化方案，研究气溶胶的间接效应对海陆热力差异的可能影响。通过本项目的研究，期望能够结合统计分析和数值模拟方法定量分析气溶胶辐射效应与季风区海陆热力差异的联系，探讨气溶胶影响大气环流特征的可能机制。

亚洲热带季风区的热力状况异常对我国气候变化有重要的影响，同时热带季风区的气溶胶含量在近几十年始终呈加速增长的趋势。本项目研究主要围绕黑碳、有机碳和硫酸盐气溶胶辐射效应影响亚洲热带季风区热力状况这一科学问题，结合诊断分析和数值模拟的方法评估春夏之交多种气溶胶共存条件下直接和间接辐射效应影响亚洲热带季风区海陆热力差异异常的季节转换特征的原因和机理，加深亚洲地区气溶胶气候效应理论的理解。. (1) 在利用MODIS卫星的产品资料对NCEP/CFSR再分析资料的热通量产品质量进行比较检验评估的基础上，采用CFSR资料对1979-2009年亚洲热带季风区地表向上/向下长波/短波辐射通量、地表感热/潜热通量、大气长/短波辐射加热率的平均分布及其随纬度的变化进行了分析。.（2）利用区域气候化学耦合模式RegCM4针对亚洲热带季风区1990-2010年的气候变化特征进行数值试验，分别设计了考虑黑碳、有机碳、硫酸盐、沙尘和海盐气溶胶的气溶胶试验和不考虑气溶胶的控制试验。分析讨论了模式对不同气溶胶物种的地表排放、含量柱浓度、质量混合比垂直分布的季节变化特征，将其与观测资料进行对比，结果表明模式化学模块在热带季风区对气溶胶的排放输送过程及其季节差异有较好的模拟性能。.（3）对上述两组数值试验模拟结果评估了亚洲热带季风区3-6月春夏之交混合气溶胶共存条件下气溶胶的辐射效应对印度季风区和南海季风区热力状况影响的差异，结果表明在不同季风区季风爆发前后气溶胶影响气候特征的物理机制也存在显著差异。