气候与环境研究

作者：王自发

单位：中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室,,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室,,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室,,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室,,中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心,,中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心,,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室,,中国环境监测总站,,纽约州立大学石溪分校,

关键词：模式评估;气溶胶;化学机制;IAP-AGCM模式;IAP-AACM模式

基金：国家重点研发计划高性能计算专项2016YFB0200800,国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目 41620104008;国家自然科学基金青年科学基金项目 41705108;41605104国家重点研发计划高性能计算专项2016YFB0200800，国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目41620104008，国家自然科学基金青年科学基金项目41705108、41605104

地球系统模式是研究全球气候与生态环境变化问题的重要工具，气溶胶与大气化学模式负责为其中的大气环流模式提供与气候效应有关的气态化学物质和气溶胶成分。本文在全球嵌套网格空气质量预报模式系统的基础上发展了一个适用于中国科学院地球系统模式（CAS-ESM）耦合计算的气溶胶与大气化学分量模式（IAP-AACM），采用简化的气相化学机制，不仅考虑了人为气溶胶，同时考虑了海盐、沙尘和二甲基硫等自然气溶胶及其前体物的在线排放。评估结果表明，IAP-AACM氧化剂插值计算可靠，采用简化机制和碳键机制（CBM-Z）模拟的差异较小。和观测的对比表明，得益于CAS-ESM的气溶胶双向反馈作用，简化版能够较好地抓住气溶胶及其前体物的空间分布，为IAP-AGCM提供可靠的气溶胶模拟。另外，简化版能大幅提升计算效率，满足CAS-ESM耦合长期积分的需求。为了在全球气候变化的研究中提供更完善的气溶胶模拟，未来考虑在IAP-AACM中增加氮化学和臭氧平流层化学机制。

来源：2020年第1期

《气候与环境研究》期刊编辑部

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