中国地区大气硫化物分布和输送基本特征的模拟研究-地球信息科学学报.PDF

云南大 学学报 ( 自然科 学版) , 2002 , 24 ( 3) : 204～210 CN 53 - 1045/ N 　ISSN 0258 - 7971 Journal of Yunnan University 中国地区大气硫化物分布和输送基本特征的模拟研究 吴 　涧 , 王卫国 , 郭世昌, 谢应齐 , 陈新梅 (云南大学 地球科学系 ,云南 昆明　65009 1) 摘要 :在区域气候模式的基础上连接大气化学模式 ,利用耦合的模式系统模拟了中国地区大气二氧化硫和 硫酸盐分布和季节变化 ,发现大气中二氧化硫在冬春季大 ,夏秋季小. 硫酸盐气溶胶浓度在夏季最大 ,并且从地 面到高空单调递减 ,其浓度的季节变化在 400 hPa 以下最明显. 关键词 :大气化学模式 ; 区域气候模式 ;二氧化硫 ;硫酸盐气溶胶 ( ) 中图分类号 :X 16 　　文献标识码 :A 　　文章编号 :0258 - 797 1 2002 03 - 0204 - 07 　　大气痕量气体和气溶胶的分布是大气环境的 了 1994 年 1 月 、4 月 、7 月和 10 月 4 个月的模拟 , 一个重要问题 ,其中与酸雨和气候变化有密切关系 分析了中国地区大气中 SO2 和硫酸盐气溶胶的分 的二氧化硫和硫酸盐气溶胶的分布普遍受到关注. 布特征和季节变化特征. 因为 SO2 是酸雨的前体物 ,而硫酸盐气溶胶能通 1 　模拟方案和资料 过直接和间接辐射效应[ 1 ,2 ] 改变地气系统的辐射 收支[3 ] ,对气候产生显著影响. 因而了解不同季节 本文所用 的区域气候模式为 N CA R 开发的 硫化物的分布特征具有很重要的环境意义. RegCM2 ,其中包含 CCM3 的辐射计算方案. 关于 当前 ,为了模拟出大气中硫化物的分布 , 需要 该模式的框架和效能已有大量文献可参考[6～8 ] , 进行气象模式与大气化学模式的连接 ,利用连接成 在此不再叙述. 所用的大气化学模式采用 CB4 机 功的模拟系统计算气象场和物种浓度. 在全球尺度 制 ,包含 36 个物种 , 83 个化学反应 ,其中 11 个光 上研究大气硫化物分布由于受到计算机性能的限 解反应 ,72 个热反应. 模式中含有 1 个零维云雨模 制 ,多数工作只能利用大气环流模式与简化的大气 式 ,考虑了液相化学反应和降水对各物种的清除作 化学模式连接 ,这些工作已经得到了非常有意义的 用. 结果 ,并可以用于研究大气中硫酸盐气溶胶的气候 利用 1994 年 1 月 、4 月 、7 月和 10 月的 N CEP 效应[ 1～3 ] . 在区域或局地尺度上 ,为了得到比较精 资料为区域气候模式 RegCM2 提供初始条件和实 细的研究结果 ,一些研究工作采用中尺度气象模式 时的侧边界条件. 化学物种只考虑工业排放源 ,物 与大气化学模式进行连接模拟 ,获得了比较高的分 种主要有 N O x , SO2 , CO , 源 的分布和源强取 自 辨率[4 ,5 ] . China - MA P 计划 1995 年的资料. 初始浓度为开 本文以中国地区为研究