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平流层气溶胶与多种微量气体以及温度的关系

蔡宏珂 郭静超 周任君

蔡宏珂, 郭静超, 周任君, 等. 平流层气溶胶与多种微量气体以及温度的关系[J]. 大气科学, 2011, 35(6): 1159-1168. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2011.06.14
引用本文: 蔡宏珂, 郭静超, 周任君, 等. 平流层气溶胶与多种微量气体以及温度的关系[J]. 大气科学, 2011, 35(6): 1159-1168. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2011.06.14
CAI Hongke, GUO Jingchao, ZHOU Renjun, et al. The Relation of Stratospheric Aerosols with Trace Gases and Temperature[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences, 2011, 35(6): 1159-1168. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2011.06.14
Citation: CAI Hongke, GUO Jingchao, ZHOU Renjun, et al. The Relation of Stratospheric Aerosols with Trace Gases and Temperature[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences, 2011, 35(6): 1159-1168. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2011.06.14

平流层气溶胶与多种微量气体以及温度的关系

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2011.06.14
基金项目: 国家重点基础研究发展规划项目2010CB428603、2010CB428601, 国家自然科学基金资助项目40705014、40633015, 中央高校基本科研业务费专项资金WK2080000011

The Relation of Stratospheric Aerosols with Trace Gases and Temperature

  • 摘要: 本文采用卤素掩星试验 (Halogen Occultation Experiment, HALOE) 资料探讨了火山活动相对平静期平流层气溶胶与O3、 H2O、 HCl、 NOx、 CH4、 HF等微量气体以及温度的关系。滞后相关分析显示气溶胶与微量气体和温度有显著关系, 不同成分的相关性特征有所差异, 中低纬度上空70~20 hPa高度上气溶胶与温度呈负相关。标准化多元线性回归显示温度变化的直接贡献者主要是温室气体, 气溶胶的直接贡献很有限。本文采用环境重要成分的化学、 辐射和输送模式SOCRATES (Simulation of Chemistry, Radiation, and Transport of Environmentally important Species) 模拟了气溶胶变化对平流层的影响, 微量气体和温度的响应总体上与HALOE资料的分析结果吻合, 温度的变化幅度远小于气溶胶的变化幅度。结果表明: 在气溶胶含量较高的气层内, 气溶胶表面的非均相反应对气溶胶与微量气体的关系有重要影响。不同于火山喷发后的致暖, 在火山活动相对平静期气溶胶的辐射效应为致冷, 这与气溶胶含量较低有关, 气溶胶通过非均相反应引起的间接辐射效应强于其自身的辐射效应, 但总辐射效应对温度变化的贡献很小。
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