依据政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)第一工作组(WGI)报告第七章的内容,详细介绍了 AR6最新定义的有效辐射强迫(ERF)及其计算方法,并给出了 自工业革命以来(1750-2019年)各气候辐射强迫因子ERF的最佳估值.根据AR6的最新评估,工业革命以来总人为ERF的估值为2.72(1.96～3.48)W·m-2,相较于AR5估计结果(1750-2011年)增长了 0.43 W·m-2.2011年后温室气体浓度的增加及其辐射效率的修正是造成总人为ERF增加的主要原因.自工业革命以来温室气体浓度变化造成的ERF为3.84(3.46～4.22)W·m-2,二氧化碳仍然是其中的最大贡献因素(56％±16％).而气溶胶的总ERF(气溶胶-辐射相互作用(ERFari)与气溶胶-云相互作用(ERFaci)的总和)为-1.1(-1.7～-0.4)W·m-2,其中ERFari贡献20％～25％,ERFaci贡献接近75％～80％.AR6中气溶胶的总ERF的估算相较于AR5在数值上有所增加,而不确定性有所减少.但由于没有考虑部分重要的调整过程,ERFaci仍然存在较大的不确定性.
基于地面加密观测、ERA5再分析、ECMWF全球集合预报等多源资料,利用敏感性分析方法、涡度收支诊断方法以及拉格朗日水汽追踪方法,探讨1909号台风"利奇马"造成远距离暴雨的关键动力因子和水汽来源.结果表明,对流层低层短波槽的加深有利于台风远距离降水(Tropical cyclone Remote Precipitation,TRP)区南北两侧的气流共同增强TRP区域内的低层相对涡度,从而增强TRP.尤其相对涡度的散度项是影响TRP增强或减弱的关键作用项.在TRP增强阶段,有利于暴雨增强的正涡度主要由散度项贡献.负的散度项贡献导致相对涡度减小,TRP雨强也随即减弱.在水汽方面,TRP雨强和区域内的水汽含量密切相关.500 hPa上TRP区域内的水汽由局地和台风"利奇马"共同贡献;700 hPa的水汽主要由"利奇马"台风贡献;850 hPa的水汽则由局地和两个台风共同输送,其中台风"罗莎"的贡献更大一些.
基于2007年7月青海祁连站的野外加密探空资料,结合高分辨率的三维边界层模式,模拟研究了青藏高原东北边坡复杂地形条件下,边界层对流引起的干动力过程对该地区地形重力波产生及传播的影响机理.结果表明:在不同的背景场强迫下,高原东北边坡复杂地形上空对流和重力波的空间结构存在较大差异.当背景风向与山体垂直时,随着风速增加,山脊背风坡混合层顶附近大气不稳定能量加强,激发了下游区域较强的重力波信号,此时对流线组织性增强、重力波波列较长,高水汽含量的空气被波峰传输到较高的高度,为对流云发展提供了有利条件;当背景风向与山脊走向平行时,山顶上空对流发展旺盛,山脊背风坡混合层顶大气状态较稳定,激发的地形重力波信号较弱且波列较短,整个混合层顶附近水汽较少,对流云形成条件减弱;当背景大气浮力频率减小时,整个区域上空对流发展更加旺盛但组织性减弱,背风坡下游重力波向上传输的距离减小,信号不显著,混合层顶附近水汽分布均匀且变化幅度较小,有利于层状云发展.
为了解2021年南京市新冠疫情期间城市大气污染物浓度的变化和成因,利用南京大学SORPES站点2021年7月1日—2021年8月30日大气污染物在线监测数据,分析疫情前、中、后颗粒物及气态污染物的浓度变化,针对臭氧(O3)的关键前体物,挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)采用正定矩阵因子分解法模型(Positive Matrix Factorization,PMF)、拉格朗日粒子输送与扩散模型(Lagrangian Particle Distribution Model,LPDM)分析其污染来源.结果表明:疫情封闭期间,南京市PM2.5质量浓度较疫情前降低了 40％～50％,组分中硝酸盐、有机物质量浓度降幅最为显著,分别下降了 34.0％和16.5％.臭氧体积浓度不降反升,城中区域增幅最显著站点可达50％左右.其气态前体物氮氧化物(NOx)及VOCs浓度变化呈相反态势,分别较疫情前降低28％、升高49.6％.模型及卫星遥感结果表明,疫情期间南京市臭氧属于协同偏VOCs控制区.气团溯源结果显示,南京市受本地及周边区域传输的共同影响,疫情封闭期间省外上海方向、省内苏州-无锡-镇江-南通方向的气团贡献增大.PMF解析了南京市本地VOCs主要来源于机动车排放源、植物源、溶剂源、工业生产源以及油气挥发源,其中机动车源占比变幅最大,疫情封闭期间下降了15.1％,疫情后上升了4.3％.其次为油气挥发源、溶剂源,这两项污染源疫情封闭期间分别上升了 11.2％、1.7％,疫情后则分别下降了 4.8％、4.3％.
生物源与人为源有机气体氧化形成的二次有机气溶胶(SOA)对气候变化和人类健康具有重要影响.SOA的产生与其前体物研究已取得了一些进展,但由于有机气体之间存在复合相互作用以及SOA形成机制复杂,目前对不同有机气体混合体系中SOA的形成认知还比较匮乏.因此,深入了解有机气体多源、复杂的相互作用,摸清有机气体的大气氧化机制、SOA的形成及影响等对深入理解真实大气有机气体化学演变具有指导意义.本文旨在了解复合体系有机气体氧化生成SOA的相关研究进展.一方面总结了复合体系有机气体产生SOA质量浓度、产率、成分、挥发性、光学性质等的变化,侧重于实验室复合体系有机气体氧化对SOA形成的多重影响以及SOA组成元素、分子构成的变化特征,并总结了 目前实验室基于模型对复合体系SOA生成的模拟研究和拟合情况;另一方面探究了环境因素,如相对湿度(RH)、温度(T)以及无机气体,如氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、氨气(NH3)等对复合体系有机气体形成SOA的影响.
