近日,中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院安光所張為俊研究員團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)氣溶膠強(qiáng)吸收性是導(dǎo)致青藏高原變暖的重要因素之一,相關(guān)研究成果以《青藏高原拉薩地區(qū)氣溶膠強(qiáng)吸收性及其輻射效應(yīng)》為題發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Geophysical Research Letters(《地球物理研究通訊》,SCI一區(qū))上。
青藏高原升溫速率是過(guò)去 50 年全球平均水平的兩倍以上,且具有明顯的區(qū)域差異性,其增溫機(jī)制研究已成為近些年關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。安光所趙衛(wèi)雄研究員、王朔副研究員等人使用自主研發(fā)的腔增強(qiáng)氣溶膠單次反照率(SSA,散射與吸收比值)光譜儀在拉薩站點(diǎn)多次開展氣溶膠多光學(xué)參數(shù)(消光/散射/吸收系數(shù)和SSA)原位、同步測(cè)量,發(fā)現(xiàn)氣溶膠具有強(qiáng)吸收性,SSA均值僅為0.69,可在大氣頂產(chǎn)生正輻射強(qiáng)迫(2.83 瓦/平方米),從而促進(jìn)地氣系統(tǒng)增溫。其中黑碳?xì)馊苣z光吸收貢獻(xiàn)最大,在370納米處占比為83%,一次和二次棕碳次之。敏感性分析結(jié)果表明,相比于光學(xué)厚度(AOD),氣溶膠直接輻射強(qiáng)迫對(duì)SSA敏感度高,當(dāng)SSA達(dá)到0.84時(shí),氣溶膠在大氣頂?shù)恼椛鋸?qiáng)迫才可以忽略。
此外,相關(guān)研究表明青藏高原有明顯增溫區(qū)域的其它站點(diǎn)原位觀測(cè)的氣溶膠也具有較強(qiáng)吸收性(SSA≤0.77),進(jìn)一步說(shuō)明高原變暖與氣溶膠強(qiáng)吸收性存在密切聯(lián)系,為青藏高原增溫機(jī)制的研究提供了新思路。
該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金、合肥物質(zhì)院院長(zhǎng)基金、第二次青藏科考等項(xiàng)目支持。
文章鏈接:https://doi.org/10.1029/2023GL107833
圖1. 黑碳(BC)和一次和二次棕碳(BrCpri、BrCsec)在不同波長(zhǎng)處吸收貢獻(xiàn)(a)及532納米處吸收系數(shù)日變化特征(b)
圖2.拉薩氣溶膠在大氣頂(DARFTOA)、地表(DARFBOT)和大氣中(DARFATM)產(chǎn)生的輻射強(qiáng)迫及AOD和SSA變化-20%~20%之間波動(dòng)時(shí)輻射強(qiáng)迫變化