東北地理所在中國西部沙塵氣溶膠的輸送沉降以及輻射效應方面取得重要進展
沙塵氣溶膠是大氣氣溶膠最主要成分之一，主要來源于沙漠、干旱及半干旱地區地表風蝕、土壤再懸浮以及農業和工業活動等。中國西北地區擁有中國80%的沙漠，其中塔克拉瑪干沙漠作為世界第二大沙漠，緊鄰青藏高原。青藏高原作為“世界第三極”，對大氣環流和氣候有重要的影響。然而，目前關于塔克拉瑪干等沙漠的沙塵如何影響青藏高原地區尚不清楚，而且對夏季沙塵氣溶膠的關注較少。
為解決上述問題，中國科學院東北地理所環境生態學科組研究團隊利用區域空氣質量模式系統（WRF-RAQMS）對2022年7月中國西部地區沙塵氣溶膠排放、輸送、沉降及其直接輻射效應進行了模擬研究。模式中的分粒徑沙塵模型由我國科研人員自主研發，在不同區域、不同強度、不同季節的沙塵事件中均有良好的模擬效果。
圖1 2022年7月拉薩地區逐時PM10濃度模擬和觀測值（Exp0為不考慮塔克拉瑪干沙漠起沙的模擬結果）
本研究發現：2022年7月3日~7日，在反氣旋流場的影響下，塔克拉瑪干沙漠產生的沙塵被輸送至青藏高原東部和中部地區，導致拉薩PM10最大小時濃度超過50 mg m-3，林芝附近地區白天平均地表短波輻射通量減少達到30 W m-2。2022年7月，中國西部地區沙塵總排量約為10.6 Tg，其中塔克拉瑪干沙漠貢獻最大（63.5%），其次為戈壁沙漠（26%）。青藏高原地區沙塵的干濕沉降總量約為418 Gg，其中49%來自塔克拉瑪干沙漠，25%來自柴達木沙漠。塔克拉瑪干沙漠、境外沙漠和柴達木沙漠對青藏高原南部地區沙塵沉降的貢獻分別為42%，24%和21%，說明遠距離跨界輸送對青藏高原地區沙塵沉降、地表反照率和氣候具有潛在的重要影響。本研究為了解青藏高原地區沙塵氣溶膠的傳輸過程和氣候影響具有重要意義。未來隨著衛星遙感、地面觀測和數值模式的發展，將進一步研究東亞地區沙塵氣溶膠的特征、分布和影響，并開展歷史和未來情景下沙塵氣溶膠長期氣候效應方面的研究。
圖2 圖文摘要
該項研究發表在大氣領域國際權威期刊《Atmospheric Research》上，由中國科學院東北地理所特別研究助理梁琳（第一作者）、中國科學院大氣物理研究所韓志偉研究員（通訊作者）、中國科學院東北地理所陳衛衛研究員等人共同完成。該項目得到國家自然科學基金項目（42375107）、國家重點研發計劃（2019YFA0606802）的共同資助。
論文信息及鏈接如下：
Liang,L.,Han,Z.W.,Chen,W.W.,Li,J.W.,Liang,M.J.,Shen,S.J.,2024. The source,transport,deposition and direct radiative effect of mineral dust over western China: A modeling study of July 2022 with focus on the Tibetan Plateau. Atmospheric Research 311,107708.
https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2024.107708.
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