自然气溶胶与ENSO之间的相互作用
编号:2063
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更新:2024-04-11 21:22:00 浏览:878次
特邀报告
摘要
海盐、沙尘、野火产生的气溶胶是大气中重要的自然气溶胶。这些自然气溶胶的排放、传输、沉降等都受气象条件的影响。ENSO作为地气系统最强的年际信号,其位相变化可以显著影响全球范围的环流和降水,从而对自然气溶胶的浓度和分布产生重要作用。我们过去的研究发现了海盐与ENSO之间的正反馈机制,在此基础上又对沙尘以及野火气溶胶与ENSO之间的相互作用机制进行了进一步探究。
本研究利用地球系统模型E3SMv1揭示了不同持续时间和不同空间分布类型的El Niño对中国北方冬春季沙尘污染的影响及其潜在机制。结果表明,东太平洋(EP)和中太平洋(CP)El Niño都使中国中东部地区冬季的沙尘浓度增加了5−50µg m-3。短持续时间(SD)El Niño导致中国北方冬季沙尘浓度增加20−100µg m-3,而长持续时间(LD)El Niño则减少5−50µg m-3。在次年春季,LD El Niño会显著增强中国北方的沙尘浓度,表明LD El Niño的强度较弱但持续时间较长,可以显著影响中国春季的沙尘。
基于地球系统模型CESM,研究进一步探究了海洋性大陆也是生物质燃烧黑碳气溶胶(BCbb)排放增加对ENSO变率和频率的影响。随着模型中海洋性大陆的BCbb排放量增加10倍,增加的BCbb加热了当地大气并改变了海陆热力差,从而抑制了东太平洋表层海水的向西输送,这导致热带东太平洋海表温度升高。与此同时,热带太平洋东部上空低云量减少,高云量增加,进一步加剧了海表温度的升高。热带太平洋东部地区平均海表温度升高增强了ENSO变率,使极端厄尔尼诺和拉尼娜事件的频率增加。本研究强调了BCbb排放对极端ENSO频率的潜在作用,在未来气候变暖背景下野火风险将提高,这些作用值得关注。
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