【摘 要】
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黑碳气溶胶(black carbon,BC)是重要的吸收性气溶胶,具有重要而复杂的气候效应。为了研究工业革命以来BC对中国气候的影响,我们首先需要得到中国及周边地区BC的近150年历史排放
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黑碳气溶胶(black carbon,BC)是重要的吸收性气溶胶,具有重要而复杂的气候效应。为了研究工业革命以来BC对中国气候的影响,我们首先需要得到中国及周边地区BC的近150年历史排放变化。 本研究分析中科院地球环境所测得的中国5个湖泊中1850-2000年BC沉积通量序列,并与用CAM-Chem大气环流-化学模式和Lamarque et al.(2010)的历史排放清单模拟得的BC浓度及沉积通量变化对比,由此得出中国及周边地区近150年BC排放历史的定性认识。由于湖底BC沉积通量受流域积累影响,观测到的湖底BC沉积通量和模式模拟的BC在大气中的沉降通量无法直接比较。我们引入了BC和210铅(210Pb)的沉降通量比值(B/P值)。210Pb由土壤以固定速率排放,在大气中浓度稳定,和BC一样只通过干湿沉降过程消除,B/P值可以反应BC的排放变化。模式模拟的在5个湖泊处的BC历史沉降通量和观测的不同湖泊的BC沉积大小排序一致,都在太湖、巢湖等排放高值区沉降最大,在纳木错、青海湖等排放低的地区沉降最小。除中国本地的BC排放外,南亚和东南亚的排放对南部湖泊的BC沉降有较大贡献,欧洲人类活动排放的BC也会影响青海湖的BC沉降。通过模拟和观测的B/P值的比较,我们发现不同湖泊观测和模拟的B/P值都表现出了在1950之后的上升趋势。但太湖和巢湖在1920-1930年代观测到的B/P值峰值、岱海在1850年代观测到的峰值等模式并没有模拟到。说明模式的排放清单很有可能忽略了一些地区历史阶段的局地排放高值事件。模式模拟的B/P值在本地排放少的纳木错、青海湖等处模拟的B/P值和观测相差在一倍以内。而在本地工业发达的太湖、巢湖等湖泊模拟的B/P值低估了3-10倍。说明模式在中国乃至南亚、东南亚的排放强度有所低估。
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