短壽命氣候污染物(SLCPs)的有效輻射強(qiáng)迫及對全球氣候的影響研究.pdf

1、隨著人類工業(yè)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，我們賴以生存的環(huán)境正在不斷惡化，同時全球的氣候也隨之改變。如何減緩全球氣候變化的速率，減少升溫幅度，已經(jīng)是人類面臨的嚴(yán)峻問題之一。在控制空氣中二氧化碳濃度的同時減排短壽命氣候污染物(本文只考慮對流層臭氧、甲烷和黑碳?xì)馊苣z，簡稱SLCPs)是在短時間內(nèi)減緩氣候變化行之有效的辦法之一。但各種氣候污染物對溫度的影響不同，且存在著相互作用，因此減排污染物最終會對未來氣候產(chǎn)生怎樣的影響，仍需要給予進(jìn)一步的研究。本文利用

2、國家氣候中心第二代大氣環(huán)流模式BCC_AGCM2.0.1與中國氣象科學(xué)研究院氣溶膠理化模式CUACE/Aero雙向耦合所組成的氣溶膠?氣候耦合模式系統(tǒng)BCC_AGCM2.0.1_CUACE/Aero，在政府間氣候變化專門委員會第五次評估報告(IPCC AR5)最新提出的有效輻射強(qiáng)迫(ERF)概念框架下，結(jié)合最新的觀測資料與典型排放情景(RCPs)，分別模擬研究短壽命氣候污染物的有效輻射強(qiáng)迫及其對全球氣候的影響。
　　本研究主要內(nèi)容

3、包括：⑴自工業(yè)革命以來對流層臭氧濃度變化的有效輻射強(qiáng)迫全球平均值為0.46 W/m2，并由此造成全球平均近地面氣溫上升0.36 ℃，同時全球平均地表水汽通量和降水量的變化均為0.02 mm/day。由于對流層臭氧濃度的變化使中高緯度地區(qū)云量均呈現(xiàn)較為明顯的增加，而在40°N附近地區(qū)云量卻顯著的減少，這與地表水汽蒸發(fā)量的變化和氣流的輻合與輻散有關(guān)。⑵自工業(yè)革命以來大氣中甲烷濃度變化的有效輻射強(qiáng)迫為0.49W/m2(其濃度的空間不均與性產(chǎn)生

4、的不確定性小于2％)，由此造成全球平均近地面氣溫上升0.31 ℃，且升溫主要分布在南北半球中高緯度地區(qū)。同時甲烷濃度增加造成的全球平均地表水汽通量和降水量的變化均為0.02 mm/day。而地表水汽通量的變化和氣流的輻合與輻散的變化使高緯度地區(qū)云量增加，而中低緯度地區(qū)云量則有所減小。⑶2010年到2050年間，在保持現(xiàn)有人為污染物排放水平不變的情況下(RCP8.5)二氧化碳和 SLCPs二者的濃度同時變化造成的全球平均有效輻射強(qiáng)迫為2.

5、03 W/m2，從而使全球平均近地面氣溫上升1.95℃。而在該排放情景下單獨(dú)改變CO2或SLCPs的濃度產(chǎn)生的有效輻射強(qiáng)迫分別為1.74 W/m2和0.16 W/m2，造成地表升溫分別為1.72℃和0.26℃。而不計(jì)經(jīng)濟(jì)成本大力減排的情況下(RCP2.6)到2050年單獨(dú)改變SLCPs濃度的有效輻射強(qiáng)迫為-0.38 W/m2，由此造成的全球平均近地面氣溫變化為-0.2℃；在此基礎(chǔ)上同時改變二氧化碳濃度的情況下，全球平均近地面氣溫在205

6、0年將上升0.5℃。在充分考慮經(jīng)濟(jì)成本合理減排的情況下(RCP4.5)，2050年，單獨(dú)改變SLCPs濃度的有效輻射強(qiáng)迫為-0.22 W/m2，由此造成的全球平均近地面氣溫變化為-0.04℃；而同時改變二氧化碳的濃度將會使全球平均近地面氣溫將上升1.08℃。兩種減排情景下到2050年全球平均近地面氣溫增量明顯減小。⑷RCP4.5可能最接近未來減排實(shí)際情況的路徑，與RCP8.5相比，到2050年 SLCPs濃度變化使全球平均近地面氣溫下降