未來甲烷排放增加對平流層水汽和全球臭氧的影響

【摘要】：利用一個耦合的大氣化學(xué)-氣候模式(WACCM3)研究了地表甲烷排放增加對平流層水汽和全球臭氧變化的影響。結(jié)果表明,如果地表甲烷的排放量在2000年的基礎(chǔ)上增加50%(達(dá)到政府間氣候變化專門委員會A1B排放情景中2050年的值),平流層水汽體積分?jǐn)?shù)將平均增加約0.8×10~(-6)。南半球平流層甲烷轉(zhuǎn)化為水汽的效率比北半球高。在北半球平流層中,1 mol甲烷分子可以轉(zhuǎn)化為約1.63 mol的水汽分子,而在南半球1 mol甲烷分子大概可以轉(zhuǎn)化為約1.82 mol的水汽分子。甲烷排放增加50%將使全球中低緯度地區(qū)以及北半球高緯度地區(qū)的臭氧柱總量增加1%—3%,使南半球高緯度地區(qū)臭氧柱總量增加近8%,而秋季(南半球春季)南極地區(qū)臭氧柱總量增加幅度可高達(dá)20%,南極臭氧的這種顯著增加主要是由于甲烷增加造成的化學(xué)反饋所致。在北半球中高緯度地區(qū),甲烷增加引起的臭氧變化主要與甲烷氧化導(dǎo)致的水汽增加有關(guān)。研究還表明,未來甲烷排放增加對臭氧的恢復(fù)作用其實與溴化物排放的減少一樣重要。 【作者單位】： 中國科學(xué)院大氣物理研究所大氣科學(xué)和流體力學(xué)數(shù)值模擬國家重點實驗室;半干旱氣候變化教育部重點實驗室(蘭州大學(xué));
【關(guān)鍵詞】： 甲烷排放 大氣化學(xué)-氣候模式 平流層水汽 平流層臭氧 南極臭氧洞
【基金】：國家杰出青年項目(41225018) 國家973項目(2010CB950400) 國家自然科學(xué)基金面上項目(41175042) 博士后基金(2012M510525)
【分類號】：P421.32
【正文快照】： 1引言人類活動造成的溫室氣體排放增加對全球氣候?qū)a(chǎn)生深遠(yuǎn)影響已是不爭的事實(Austin，etal，1992;Pitari，et al，1992;Rosenfield，et al，2002;Shindell，et al，1998;Wilson，et al，1987)。甲烷作為一種重要的溫室氣體，除了對大氣有顯著的輻射強(qiáng)迫以外，還可以通過化

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