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Scientific Reports: 中国风速减弱削弱了太阳辐射
2015-10-15

  地表太阳辐射驱动着地球表面上水、热、碳等循环。已有研究发现在全球多数地区地表太阳辐射在上世纪90年代之前呈现持续减弱趋势,此后辐射增强,而气溶胶溶度的变化被认为是太阳辐射年代际变化的主导因子。在中国,由于过去几十年总云量减少与地表太阳辐射减弱的矛盾,气溶胶排放增加更是被认为是辐射减弱的罪魁祸首。值得注意的是,风速减弱是过去几十年中国气候变化的一个主要特征,而风速减弱不利于气溶胶的扩散,因而可能进一步减弱了地表太阳辐射。然而,由于缺乏长期的气溶胶浓度观测,使得上述猜想缺乏数据支持。 

  近日,青藏高原卓越中心阳坤研究员课题组利用常规气象资料建立了去除云效应之后的地表太阳辐射和地表风速的统计关系(图1a),提供了地表风速减弱可降低地表太阳辐射的明确证据,该效应在污染较严重地区可以致使地表太阳辐射降低达15%,而在青藏高原以及其他污染较轻的地方该效应则可以忽略。当风速强于3.5 m/s,气溶胶基本可以通过扩散被清除,地表太阳辐射则不再随风速改变。利用这一统计关系,阳坤课题组首次建立了定量估计气溶胶直接辐射效应(包括排放增加的效应与风速减弱的放大效应)对地表太阳辐射长期变化的贡献(图1b)。其结果表明,该贡献值大约为20%,而不是已有研究认为的主导因子。若考虑气溶胶排放维持在1960年代水平,那么1990年之后中国地表太阳辐射将会明显增强。该研究成果已于1014日发表在Nature出版集团旗下的刊物Scientific Reports上(Lin, C., K. Yang, J. Huang, W. Tang, J. Qin, X. Niu, Y. Chen, D. Chen, N. Lu & R. Fu. 2015. Impacts of wind stilling on solar radiation variability in China. Sci. Rep. 5, 15135; doi: 10.1038/srep15135)。 

  原文链接:   http://www.nature.com/articles/srep15135 

1a)去除云效应之后地表太阳辐射和地表风速的统计关系;(b)气溶胶直接辐射效应(分为排放增加的效应Ra与风速减弱的放大效应Ru)对地表太阳辐射长期变化的贡献 

 
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