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随着中国区域工业化和城市化进展,大气污染情况日益严重。大气气溶胶不仅影响环境和人体健康,也影响局地和全球气候。为研究中国区域典型站点气溶胶光学特性及其对地-气系统辐射平衡的影响,利用2013年3月至2014年2月为期一年的SONET(Sun-sky radiometer Observation NETwork)观测网的地基太阳-天空辐射计观测数据,反演气溶胶光学特征参数(气溶胶光学厚度AOD、单次散射反照率SSA、不对称因子g、(A)ngstr(o)m指数AE);同时利用卫星观测的地表反照率和臭氧数据,应用平面平行辐射传输模式(SBDART),研究了典型站点气溶胶光学特性及其直接辐射强迫。观测站点包括6个城市型(北京、上海、合肥、南京、广州、西安)、1个海洋型(舟山)、1个乡村型(张掖)、2个沙尘型(民勤、喀什)和1个清洁型(拉萨)。内容及结论主要包括以下3个方面: 1.通过数值模拟试验开展了气溶胶光学参数对气溶胶直接辐射强迫影响的敏感性分析。结果表明:随AOD增大,大气顶辐射强迫由增温效应变成降温效应,同时地表辐射强迫不断增加;随SSA增大,大气顶辐射强迫由增温效应变成降温效应,同时地表辐射强迫不断减小;随g增大,大气顶辐射强迫由降温效应变成增温效应,同时地表辐射强迫变小;随AE增大,大气顶和地表的辐射强迫都变小。 2.基于SONET地基观测资料,分析了5种典型站点气溶胶(城市型、海洋型、乡村型、沙尘型和清洁型)的光学参数(气溶胶光学厚度、单次散射反照率、不对称因子、(A)ngstr(o)m指数)的变化特征,对比了不同类型站点气溶胶光学特征差异。结果表明光学厚度最大的是城市型(AOD=0.7),气溶胶散射性最强的是海洋型(SSA=0.95),前向散射最强的是海洋型(g=0.75),粗粒子比例最高的是沙尘型(AE=0.54)。 3.分析了不同站点气溶胶直接辐射强迫的变化特征。城市型站点气溶胶直接辐射强迫在大气顶、地表和大气层分别为-14.21、-32.70、18.49W/m2,辐射效应最明显;海洋型次之,分别为-12.57、-21.10、8.53W/m2;沙尘型为-4.50、-5.30、0.81 W/m2;乡村型为-4.41、-4.84、0.42W/m2;清洁型最小,为-1.72、-1.81、0.09W/m2。因为城市型站点气溶胶较大的AOD和SSA,对大气顶和地表的冷却效应最明显。