《黑碳氣溶膠物理輻射特性及濕沉降的研究》是依託蘭州大學，由葛覲銘擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：黑碳氣溶膠物理輻射特性及濕沉降的研究
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：葛覲銘
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
黑碳氣溶膠由於對太陽輻射具有強烈的吸收作用，因而會對氣候變化產生重要影響。黑碳的濃度、粒子大小分布、混合態、光學特性以及沉降速率是模式定量計算其氣候輻射強迫、評估黑碳對氣候影響的重要輸入參數。然而目前在全球範圍內仍缺乏連續、系統的黑碳氣溶膠物理光學特性觀測，使得黑碳氣溶膠對氣候影響的研究依然存在較大的不確定性。本項目將採用目前國際最先進的黑碳研究儀器SP2，結合地面其他氣溶膠、輻射觀測儀器，對城市和郊區背景下黑碳濃度分布、光學特性、混合態等輻射特性參數以及降水對黑碳的清除作用進行研究。SP2主要是利用黑碳粒子本身熾熱發光這一特有的理性質來觀測、識別大氣中的黑碳氣溶膠，從而能準確分析黑碳的粒子大小分布、濃度變化、混合態等參數。該儀器的引入和使用，將獲得一批最新且具有較高可靠性的黑碳觀測數據，為模式計算黑碳氣溶膠的氣候輻射強迫效應提供準確依據。
結題摘要
本項目經過3年的執行，在項目組成員的努力下，共發表論文5篇，其中SCI論文3篇，完成了預期目標。項目研究首先利用蘭州大學半乾旱氣候與變化觀測站（SACOL）、北京、香河、興隆四個站點的地面觀測，分析了這些地區氣溶膠光學厚度、Angstrom指數等光學特性參數，驗證對比了MODIS和MISR被動衛星在這些地區觀測反演氣溶膠的可靠性，發現在SACOL 和北京站, MISR 反演的氣溶膠光學厚度優於MODIS; 在香河站和興隆站, MODIS 反演的氣溶膠光學厚度優於MISR。總體上, MISR 反演的Angstrom 值與地面觀測相對誤差為14%, 而MODIS 反演結果的相對誤差為30%，同時結合SACOL站的地面輻射通量觀測儀器，計算對比了氣溶膠的輻射強迫值。其次，利用CALIOP星載主動雷射雷達觀測，研究了我國北方典型區域氣溶膠的消光係數和退偏比垂直廓線的多年季節分布變化，發現在我國西北地區氣溶膠能傳輸到10km以上的高空，退偏比較大以形狀不規則的沙塵粒子為主，這些氣溶膠粒子在西風作用向下游傳輸過程中能與黑碳等人為膠發生混合，從而改變氣溶膠粒子的特性，到達華北地區時，低層粒子退偏比顯著變小。最後結合主動衛星CALIOP和被動衛星MISR觀測與ECMWF中心的再分析資料，研究了塔克拉瑪乾與周邊地區氣溶膠在春、夏季不同氣象場條件和地形作用影響下，三維垂直輸過程和分布變化情況。通過該項目的實施，對於SACOL等一些站點和北方區域氣溶膠的光學特性參數變化，輻射效應，三維分布與傳輸有了較為詳細的認識。
