华东地区农作物残茬燃烧气候特征及对大气环境和辐射收支影响

Crop residues burning in Mideastern China is very popular during the harvest season. Crop burning produces huge amount of atmospheric pollutents that are long-ranged transported at the regional scale, therefore, it not only impacts the atmospheric environment, but also impact regional meteorology and climate via aerosol's direct and indirect radiative forcing. In this project, we plan to establish a supersite and a ground-based sunphotometer network to study biomass buring aerosol optical properties. These data will be used to improve satellite retrievals of atmospheric pollutents. The ground and satellite retrieval data will be synergied to study following issues: 1) parameterization of crop residues buring smoke aerosol; 2)smoke aerosol optical properties;3) atmospheric and climatic effects of smoke aerosols. The objective of this project is to further our understanding of crop residues burning and serves for the related data policies.

华东地区是我国农作物残茬燃烧高发地区，表现出很强的季节特征。燃烧事件 释放的大量污染物通过长距离输送对区域大气环境造成重要影响，同时释放的大量烟尘气溶 胶影响气候系统辐射收支，从而对区域天气气候产生重要影响。本项目将通过采取在华东地 区建立大气环境和辐射超级监测站以及气溶胶地基遥感监测网络的技术路线，在改进气溶胶 和痕量气体卫星遥感基础上，融合使用地基和卫星遥感大气污染物观测数据，基于数据分析 就以下科学问题提供基础观测数据和观测事实：1）我国华东地区农作物残茬燃烧气溶胶输送高度参数化；2）农作物残茬燃烧释放的烟尘气溶胶光学特性；3）农作物残茬燃烧大气环境和辐射效应。该项目的实施将有助于我们认识农作物残茬燃烧的大气环境和气候效应，该项目的观测事实将加深对该地区农作物残茬燃烧事件的认识，为科学制定相关环境政策提供科学依据。

针对华东地区农作物收获季节发生的农作物参茬燃烧事件对大气环境和气候的可能影响，本项目基于设定的研究目标和研究内容开展了有针对性的研究。2015年和2016年6月在安徽淮南地区采用系留气艇的观测方式，通过搭载气溶胶尺度谱和黑碳仪等仪器设备，深入分析了气溶胶廓线特征，特别是黑碳浓度的变化特征及其对CCN的可能影响。资料显示出明显的人为活动影响痕迹，气溶胶老化导致黑碳质量分数减少。气溶胶与边界层结构存在复杂的相互作用，黑碳吸收加热可能影响大气边界层结构，同时边界层的发展可能导致地面黑碳浓度发生显著变化。