Page 176 - 《高原气象》2026年第2期

高 原 气 象 45 卷
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>夏季（0. 12±0. 02）， 后向散射比越小， 意味着前向
散射越多， ASY 就越大。成都地区 550 nm 波段处
的 ASY 值（ASY ）介于 0. 49~0. 72， 各季节均值表
550
现 为 夏 季（0. 59±0. 05）> 冬 季（0. 58±0. 05）> 春 季
（0. 57±0. 05）>秋季（0. 54±0. 09）的形势（图 3）， 冬
季 ASY 较春季和秋季大， 是因为冬季气溶胶前向
550
散射的增加受到细模态颗粒物吸湿性增长的影响，
粒子体积越大， 前向散射越明显（Dubovik et al，
2002）。成都夏季 ASY 与胡欣尧等（2021）在北京地
区的研究结果接近。
图3 550 nm处不对称系数季节变化特征
箱线图从上至下依次为： 最大值、 75%分位数、
中位数、 25%分位数、 最小值
Fig. 3 Seasonal characteristics of ASY . The box plots are
550
arranged from top to bottom as： maximum value， 75th
percentile， median， 25th percentile， minimum value BC_AOD， 即吸收性气溶胶光学厚度要远远小于散
3. 2. 3 气溶胶光学厚度
选择研究期间的 EAC-4与 MERRA-2中 550 nm
处总气溶胶光学厚度与成都地区 PM 质量浓度进
2. 5
行对比及相关性分析。如表 3 和图 4 所示， EAC-4
AOD 与 PM 的逐日相关性在春、 夏、 秋、 冬季分
2. 5
别为 0. 461、 0. 303、 0. 528 和 0. 724， 并通过了 p=
0. 05 的显著性检验； MERRA-2 AOD 则与 PM 的
2. 5
相关性在春、 夏、 冬季较小且不显著， 仅在秋季呈
显著正相关， 为 0. 401。综上所述， EAC-4 AOD 数
据更适合作为成都地区辐射强迫模拟的参数。经
计算得到春、 夏、 秋、 冬季 EAC-4 AOD 均值分别为
0. 77±0. 31、 0. 50±0. 19、 0. 53±0. 18、 和0. 77±0. 30。 示， 地表总辐射观测值与模拟日均值相关系数为
而 成 都 年 均 AOD（0. 64）低 于 华 北 平 原（0. 80~
1. 20）， 高于西北沙尘区（0. 13~0. 60）（潘红林等，
2024）， 这与成都盆地静稳气象条件（低风速、 高湿
度）导致气溶胶累积有关， 而华北平原 AOD 高值主
要受冬季燃煤供暖和沙尘传输影响（Dubovik et al，
2002； Liu et al， 2012， 2016； 潘红林等， 2024）。
表3 各季节PM 与AOD的相关系数
2.5
Table 3 Correlation coefficients between PM and
AOD for each season 2.5
R 春季 夏季 秋季 冬季
PM ~EAC-4 AOD 0. 461* 0. 303* 0. 528* 0. 724*
2. 5
PM ~MERRA-2 AOD 0. 062 0. 101 0. 401* 0. 048
2. 5
EAC-4~MERRA-2 0. 702* 0. 606* 0. 581* 0. 306*
*表示在 0. 05 水平（双侧）上显著相关 ［* indicates a significant
correlation at the 0. 05 level （bilateral）］
图 5 为各季节 BC_AOD 与 m（BC）逐日变化情
况， 二者之间的变化趋势总体一致， BC 质量浓度
的振幅大一些。BC_AOD 的季节平均值为冬季
（0. 036±0. 009） > 春 季 （0. 031±0. 012） > 秋 季
（0. 021±0. 006）>夏季（0. 018±0. 006）（表 4）， 这与
BC 浓度的季节分布特征一致（表 2）。各个季节两
者之间的相关性都通过了显著性检验， 秋冬季两者
之间的相关性较春夏季好（表 4）， 这种情况与表 3
中 Total_AOD 与 m（PM ）的情况一致。图 6为各季
2. 5
节 BrC_AOD、 OM_AOD 以及 OM_SSA 变化特征，
BrC_AOD 受到 SSA 以及 AOD 等因素影响， 结果为
春 季（0. 083±0. 031）> 夏 季（0. 050±0. 022）> 秋 季
（0. 034±0. 013）> 冬 季（0. 031±0. 016）， 与 各 季 节
SSA 呈相反趋势。春季较高的 BrC_AOD 值可能使
得吸收性气溶胶光学厚度在总气溶胶中占比增加，
从而使其 SSA 减小； 冬季的 BrC_AOD 要略小于
射性气溶胶光学厚度， 导致了最大 SSA 值。由于
BrC来源复杂， 因此考虑在加入BrC的吸收性之前，
OM_SSA 为 1， 即完全散射， 加入 BrC 的吸收性之
后， OM_SSA从完全散射变为冬季（0. 918±0. 043）>
秋 季（0. 853±0. 079）> 夏 季（0. 767±0. 096）> 春 季
（0. 741±0. 095）。
3. 3 气溶胶辐射效应
3. 3. 1 模型参数验证
为验证模型参数输入的准确性， 选取 2021 年 4
月和 12 月（共 56 个样本量）模型模拟值与成都温江
国家基准站辐射观测值进行对比分析。如图 7 所
-2
0. 94， 均 方 根 误 差 为 39. 14 W·m ， 平 均 偏 差 为
-2
16. 32 W·m ， 观测值与模拟值均值分别为 197. 48
W·m 、 181. 15 W·m ， 说明两组数据有较好的一
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-2
致性， 也表明本文辐射模拟中大气、 气溶胶以及云
的相关参数较可靠。