間接氣溶膠效應

間接氣溶膠效應

間接氣溶膠效應可以通過作為凝結核,或者改變雲的生命期和光學性質,對氣候系統產生間接的輻射強迫作用。可分為兩種不同的間接效應:Twomey效應和Albrecht效應。又第一間接效應,第二間接效應

定義

聯合國氣候變化峰會聯合國氣候變化峰會

間接氣溶膠效應

氣溶膠可以通過作為凝結核,或者改變雲的生命期和光學性質,對氣候系統產生間接的輻射強迫作用。可分為兩種不同的間接效應。

第一間接效應:因人為的氣溶膠增加而引起的輻射強迫作用。它造成固體液態水含量中,顆粒濃度的增加和尺度的減小,從而導致雲反照率的增加。該效應也被稱為“Twomey效應”。有時人們也將它稱為雲的反照率效應。但這是一種明顯的誤解,因為第二間接效應也會改變雲的反照率。

第二間接效應:人為的氣溶膠增加而引起的輻射強迫作用。它造成顆粒的尺度減小,降低了降水率,從而調整了液態水含量、雲的厚度和雲的生命期。該效應也被稱為“雲的生命期效應” 或“Albrecht效應”。 氣溶膠一雲一輻射之間的相互作用既是氣候系統最不確定的因素之一,也是當前氣候研究中的難點問題。氣溶膠顆粒可以作為雲凝結核或冰核改變雲的微物理和輻射性質以及雲的壽命,稱為氣溶膠的間接氣候效應(石廣玉等,2008)[1]。氣溶膠的間接氣候效應通常分為兩類:第一類是指當雲中的液態水含量不變時,氣溶膠粒子的增加會增加雲滴數目,減小雲滴的有效半徑,導致雲的反照率增加,稱為雲的反照率影響;第二類是指氣溶膠粒子增加所造成的雲滴有效半徑的減小將減弱雲的降水效率,增加雲的壽命或雲中的凝結水,使時間平均或區域平均的雲反照率增加,稱為雲的生命期影響。
氣溶膠與雲的微物理特性之間的聯繫很早就被科學家們所發現。早期的觀測研究已經表明,深林火災產生的濃煙導致雲滴數濃度增加和雲滴尺寸減小(Warner,etal.,1967;Eagan,atal.,1974)[2,3]。近年來以觀測研究為基礎,氣溶膠間接氣候效應的研究已經取得了明顯的進步,特別是對低層層雲的研究,已經建立了一套相對更簡單的雲觀測系統。Nakajima等(2001)[4]利用AVHRR衛星觀測資料分析了海洋上氣溶膠柱含量和柱雲滴數濃度之間的關係,結果表明二者之間存在正相關關係,且隨著雲光學厚度的增加,低層暖雲的反射比增加。Twohy等(2005)[5]的研究指出在一些高污染區,雲的液態水含量會減少,雲的反射比也相應減小。趙春生等(2005)[6]利用大氣氣溶膠和雲分檔模式研究了海鹽氣溶膠和硫酸鹽氣溶膠在雲微物理過程中的作用,結果表明硫酸鹽和海鹽都對雲滴數濃度有影響。此外,氣溶膠也能影響混合相雲中冰核的數濃度和大小(Lohmann,2004;Seifert,etal.,2006)[7,8]。但目前,氣溶膠顆粒對高雲的影響究竟有多大還沒有定論。由於觀測條件的限制,近年來利用全球氣候模式研究氣溶膠間接氣候效應成為了非常重要的工具。IPCC(2007)[9]總結不同模式得出的人為氣溶膠的雲反照率影響的輻射強迫的範圍為-0.22到-1.85W/m2;雲生命期影響造成的輻射通量的變化範圍為-0.3到-1.4W/m2。目前,氣溶膠的間接氣後效應還存在很大的不確定性,有必要給予進一步的研究。

氣候變化與全球變暖等名詞解釋

氣候變化關係到人類的未來,有關氣候變化的活動也關係到人類生活的方方面面,關於氣候和全球變暖環境變化的報導中出現了一些名詞,讓我們一起來關注……
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