基于地球系统模式CESM2对全球大气汞的建模与模拟研究
编号:3098
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更新:2023-04-12 20:18:23 浏览:427次
张贴报告
摘要
大多数全球大气汞模型使用离线和再分析的气象场来驱动模型,与在线模型相比,具有精度高、计算成本低的优点,但它们在预测未来方面的能力有限。在本研究中,我们基于当今广泛使用的地球系统模式CESM2中包含对流层和平流层化学的大气模块(CAM6-Chem),在其中添加大气汞的相关物种并模拟全球大气中的汞循环。我们的研究结果表明,新开发的在线模型能够模拟出观测到的总气态汞(TGM)在污染和非污染区域的空间分布,东亚(r = 0.67)和北美(r = 0.57)等地区的模拟表现出良好的相关性。模型计算得到TGM对抗沉积作用的寿命约为5.3个月,并再现了观测到的TGM浓度在南、北半球间的梯度,以及北半球中纬度地区存在的高峰值。我们的模型很好地模拟出二价汞(HgII)湿沉降在北美地区的空间分布(r = 0.80),并捕捉到了佛罗里达半岛出现的最大值的量级大小。模拟得到东亚地区的湿沉降通量呈现出西北低、东南高的空间分布特征。在线模拟与北半球中纬度地区和南半球观测得到的TGM浓度季节变化一致,其中南半球的变化幅度较小。我们进一步探究了影响大气汞季节变化的因素,发现气态元素汞Hg0的干沉降和HgII的干/湿沉降对其有不同程度的贡献。
稿件作者
张鹏
南京大学大气科学学院
张彦旭
南京大学大气科学学院
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