Page 172 - 《高原气象》2026年第2期
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高     原      气     象                                 45 卷
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             射能力的大小， 其值介于-1~1 之间。ASY 对大气                        解典型超大城市气溶胶污染状况及其辐射强迫和
             中的气溶胶强迫影响较小， 但其对天顶的辐射强迫                            区域气候的影响评估具有重要意义。
             有很大影响（Zhang et al， 2021）。气溶胶可通过直                   2  数据来源与方法介绍
             接吸收、 散射太阳辐射或地面辐射影响地球的辐射
             平衡， 具有增温和降温效应。海盐、 硫酸盐和硝酸                           2. 1 观测资料
             盐能散射光， 倾向于使地气系统变冷； BC 可以通                              本文采用的 2021 年 3 月至 2022 年 2 月碳质气
             过吸收整个太阳光谱中的光来加热大气， OM 在过                           溶胶浓度数据，包括 BC、 有机碳（Organic Corbon，
             去被视为 100% 的散射， 但现在被广泛接受的是，                         OC）、  元 素 碳（Element  Corbon，  EC）、总 碳（Total
             OM 中的棕碳（Brown Carbon， BrC）能有效地吸收                   Carbon， TC）以及光学特性资料来自成都平原城市
             紫 外 线 和 短 波 可 见 光（Andreae  and  Gelencsér，         气象与环境四川省野外科学观测研究站（成都信息
             2006； Laskin et al， 2015）， 进而引起辐射强迫的改              工 程 大 学 航 空 港 校 区 ，  简 称 CUIT 站 点 ，  站 点
             变， 增加碳质气溶胶的光吸收效率。因此， 把 BC                          30. 58°N， 103. 98°E， 海拔489 m）， 其中光学特性资
             和 BrC 统称为吸光性碳质气溶胶（Light-absorbing                  料包括七波段黑碳仪测得的 7 个波段处（370， 470，
             Carbonaceous Aerosols， LACs）， 可产生正辐射强              520， 590， 660， 880和950 nm）的吸收系数（β       abs， λ ）以
             迫， 对大气能量平衡和气候系统产生影响。                               及 AURORA-3000 型浊度仪测得的 450、 535 和 635
                  四川盆地是我国污染最严重的区域之一， 特殊                         nm 波段的散射系数（β        sca， λ ）和 535 nm 和 635 nm 波段
             的地理地形条件造成常年风速小、 湿度大、 逆温频                           的 后 向 散 射 系 数（β    bsca， λ ）［单 位 ：  Mm （1  Mm =
                                                                                                           -1
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             繁， 使得该地区的 BC 质量浓度位居前列（Guo et                       1×10  m ）］。该观测点处于成都市居住区和工业
                                                                        -1
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             al， 2020）。佟景哲等（2022）采用相关性分析和方                      区的混合区， 观测数据能够反映受交通和工业排放
             差膨胀因子相结合的方法， 发现气溶胶散射吸湿增                            等人类生活源影响的成都大气环境气溶胶浓度水
             长因子与相对湿度（Relative Humidity， RH）、 BC 浓              平。同期 PM 逐时浓度数据采用成都市中心城区
                                                                            2. 5
             度以及不同粒径颗粒物浓度比值等均存在显著非                              7 个国控环境监测站点的平均值， 包括金泉两河、
             线性关系。刘敬乐等（2024）利用天津地区太阳光                           十里店、 三瓦窑、 沙河铺、 君平街、 大石西路以及
             度计观测数据分析得到气溶胶直接辐射强迫效应                              龙 泉 驿 站 。 气 象 资 料 来 自 成 都 市 双 流 气 象 站
             与 AOD 和 SSA 密切相关， 随着 SSA 增大， 地面和                  （30. 59°N， 103. 91°E， 486 m）， 使用的是经过质量
             大气的直接辐射强迫效率绝对值减小， 大气层顶直                            控制后的地面温度、 相对湿度、 风速逐小时观测数
             接辐射强迫效率从加热效应逐步转变为冷却效应。                             据。用于验证辐射模拟参数准确性的地表辐射观
             刘禹辰等（2025）发现青藏高原东坡高冠层植被与                           测数据来自成都市温江国家基准气候站（30. 75°N，
             大气间的能量储存项对地表能量闭合度的提升贡                              103. 87°E， 548 m）， 时间间隔为 1 h， 包含当前时
             献显著（达 3. 65%）， 表明非均匀下垫面的能量储存                       刻的总辐射、 净辐射、 直接辐射等 29 个要素值。
             机制与气溶胶辐射效应共同影响区域能量收支。                              双流气象站和温江气候站与 CUIT 站的距离分别为
             此外， 杨柳（2024）模拟研究表明中国大气层顶处晴                         7. 73 km和22. 55 km（图1）。
             空 LACs 直接辐射强迫年均值的高值主要分布在华                          2. 2 再分析数据
             北平原、 华中地区和四川盆地， 其中 BC 对 LACs直                          在 libRadtran 辐射传输模型中， 需要用气溶胶
             接辐射强迫的贡献达到89%。                                     光学厚度、 气压、 温度、 总臭氧柱等数据。本研究
                  全球气溶胶自动观测网（Aerosol Robotic Net‐               中利用欧洲中期天气预报中心（European Centre for
             work， AERONET）中气溶胶光学特性数据被广泛用                       Medium-Range Weather Forecasts， ECMWF）的第四
             于计算辐射强迫（Li et al， 2020； Yuan et al， 2022；          代全球大气成分再分析资料（EAC-4）和第五代大气
             Zhu et al， 2021； 张颖蕾和崔希民， 2020）。由于成                再分析数据集（ERA-5）。EAC-4使用4D-Var同化法
             都缺乏 AERONET 站点， 有关成都气溶胶光学特性                       （Inness et al， 2019）， 水平分辨率为0. 75°×0. 75°， 每
             及辐射强迫的研究较少。因此， 本文利用地面观测                            3 h 估算一次 AOD， 包括了 550 nm 处总气溶胶光学
             数据反演气溶胶光学特性， 结合再分析数据以及 li‐                         厚 度（Total_AOD）、  有 机 物 气 溶 胶 光 学 厚 度
             bRadtran 辐射传输模型， 分析西南典型城市成都地                      （OM_AOD）、 黑碳气溶胶光学厚度（BC_AOD）及
             区不同季节光学特性变化特征， 并估算无云条件下                            灰尘气溶胶光学厚度（Dust_AOD）等。模型模拟所
             总气溶胶以及吸光碳质气溶胶的辐射强迫， 对于了                            用气压、 温度剖面及总臭氧柱（TOC）数据来自 EC‐
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