短壽命氣候污染物(SLCPs)的有效輻射強(qiáng)迫及對(duì)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(shí)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(wèn)題之一。在控制空氣中二氧化碳濃度的同時(shí)減排短壽命氣候污染物(本文只考慮對(duì)流層臭氧、甲烷和黑碳?xì)馊苣z，簡(jiǎn)稱SLCPs)是在短時(shí)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(duì)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(huì)對(duì)未來(lái)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(guó)家氣候中心第二代大氣環(huán)流模式BCC_AGCM2.0.1與中國(guó)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(huì)第五次評(píng)估報(bào)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(cè)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(duì)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(lái)對(duì)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(shí)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(duì)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(lái)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)改變二氧化碳的濃度將會(huì)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(lái)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