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大气气溶胶对于人体健康、区域环境乃至全球变化均有十分重要的意义。全球气溶胶的数值模拟研究能够帮助了解气溶胶的输送、分布状况，从而为定量化评估其气候环境效应奠定基础。自20世纪90年代以来，国际上发展了一系列全球气溶胶输送模式用以研究气溶胶问题，而我国在这一领域的研究尚处于起步阶段，建立发展中国自己的全球气溶胶输送模式有助于促进该领域的研究。目前大气气溶胶模式发展的研究主要集中在新过程、新机制的研发和模式间定性比较上，缺乏模拟结果与观测的系统验证分析，对于模式性能认识不够全面，因此需要整合可利用的有效观测资料定量评估模式系统对于全球气溶胶的模拟能力，探讨模式潜在的问题所在。
本研究建立发展了一个全球环境大气输送模式(Global EnvironmentalAtmospheric Transport Model，GEATM)，对沙尘气溶胶、海盐气溶胶、有机碳气溶胶、碳黑气溶胶、硫酸盐气溶胶等主要大气气溶胶成分进行了长期模拟。该模式采用了1°×1°的地形追随高度坐标系，能够更加细致的刻画地形起伏和地表状况，而新发展的涡旋湍流扩散模块使得模式可以反映不同下垫面特征和大气层结特性对气溶胶输送过程的影响，满足模式高分辨率要求。此外，模式还设计了新的不稳定层结起沙机制，充分考虑了边界层物理过程对起沙的影响，通过采用这一机制模拟效果得到较大提高。
利用美国太空总署辖下全球气溶胶监测网络(AErosol RObotic NETwork，AERONET)2004年116个站点的500 nm波段气溶胶光学厚度有效数据对GEATM模式和GEOS-CHEM(Goddard Earth Observing System-CHEMisrty)模式模拟结果进行了系统验证，这是初次利用日平均观测数据对模式结果在世界范围进行长时间的分析讨论。研究显示相较其他模式而言，GEATM模式对于亚洲、欧洲、非洲、南美洲以及澳大利亚地区部分站点的模拟效果有比较明显的改善，模式对于气溶胶光学厚度变化幅度的模拟效果整体上优于其他模式，而且GEATM模式能够更加合理的反映沙尘气溶胶、含碳气溶胶的季节变化特征。同MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)卫星遥感数据的对比研究显示GEATM模式和GEOS-CHEM模式均能反映全球气溶胶分布的主要特征，模式模拟出了春季亚太地区气溶胶光学厚度上升过程、夏季撒哈拉地区沙尘跨洋输送过程以及秋季环南极大陆地区气溶胶高值分布。
GEATM模式模拟结果显示南半球中高纬度地区的气溶胶光学厚度自9月份开始出现比较明显的上升过程，研究指出含碳气溶胶光学厚度的上升是导致该地区气溶胶光学厚度增加的主要原凶，这一结论得到了MODIS卫星反演数据分析的支持。模拟结果表明由于这一时期南半球南美洲亚马逊流域、非洲刚果盆地及南部地区、澳大利亚西部地区大范围的含碳气溶胶排放及其长距离输送过程，使得气溶胶分布带在环南极大陆地区形成了独特的双层结构，在低层0～3 km的高度是来自本地排放的海盐气溶胶，而在4～6 km的高空则是来自上游地区森林燃烧的含碳气溶胶。
全球气溶胶区域输送与收支的数值模拟研究表明东亚地区是全球首要的硫酸盐气溶胶与碳黑气溶胶净输出地区、第二大的有机碳气溶胶净输出地区以及沙尘气溶胶主要的净输入地区。东亚地区的硫酸盐气溶胶、碳黑气溶胶以及有机碳气溶胶净输出量分别达到了2.8 S Tgyr-1、0.2 CTgyr-1、0.8 C Tgyr-1，而沙尘气溶胶的净输入量则为61.6 Tgyr-1；上述4种气溶胶成分的年总沉降量约为26.5 STgyr-1、2.4 C Tgyr-1、8.7 C Tgyr-1和223.4 Tgyr-1。研究显示通过东亚地区西部边界有103.3 Tg沙尘、4.6 S Tg硫酸盐、1.4 CTg有机碳气溶胶和0.24 C Tg碳黑气溶胶被输送进入东亚地区，对该地区造成一定影响。