熊 潔,趙天良*,韓永翔,Gong S L

(1.南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)院,江蘇 南京 210044；2.Air Quality Research Division,Science and Technology Branch,Environment Canada,Toronto,Ontario M3H 5T4,Canada)

干旱半干旱地區(qū)風(fēng)蝕產(chǎn)生的沙塵是大氣氣溶膠的主要成分,全球大氣氣溶膠的50%主要來(lái)自沙漠及其周邊地區(qū)的礦物氣溶膠[1].沙塵氣溶膠對(duì)區(qū)域甚至全球的生態(tài)環(huán)境和氣候變化具有重要影響,它不但可以通過(guò)反射、散射、吸收太陽(yáng)短波輻射和地面長(zhǎng)波輻射來(lái)直接改變?nèi)蜉椛淦胶鈁2-4],也能作為云凝結(jié)核間接改變?cè)莆⑽锢斫Y(jié)構(gòu)和降水的發(fā)展[5].沙塵氣溶膠還能對(duì)大氣化學(xué)產(chǎn)生重要改變,而且當(dāng)其沉降到地面和海洋時(shí),與陸地、大氣、海洋間的地球生物循環(huán)緊密相關(guān)[2-4,6].

近幾年來(lái),以亞洲沙塵暴為重點(diǎn)的沙塵氣溶膠的觀測(cè)和模擬研究很多[7-12],對(duì)沙塵暴的總顆粒物濃度、動(dòng)力學(xué)特征、理化特性及傳輸路徑各方面都有涉及.Zhang[12]根據(jù)亞洲粉塵關(guān)鍵區(qū)域(中國(guó)沙漠、黃土高原、青藏高原和中國(guó)歷史降塵區(qū))大氣氣溶膠中各元素的濃度—粒徑分布、沉降速率、沉降通量以及元素示蹤系統(tǒng)的解析,發(fā)現(xiàn)中國(guó)北方沙漠存在2個(gè)粉塵地—?dú)饨粨Q活躍區(qū)域,即中國(guó)西部沙漠和北部沙漠高塵區(qū),并且證明這兩個(gè)區(qū)域及其鄰區(qū)是亞洲粉塵和黃土高原黃土主要來(lái)源的中心區(qū)域.東亞沙塵的鐵肥料效應(yīng)[4]可能增加海洋中光合作用生物量[13].2001春季亞洲氣溶膠特性實(shí)驗(yàn) (ACE-Asia)的一系列模式工作研究發(fā)展了針對(duì)東亞沙漠地區(qū)的沙塵氣溶膠模型,模擬分析了東亞沙塵暴及沙塵氣溶膠的時(shí)空分布及傳輸特征[13-16].對(duì)沙塵輻射效應(yīng)[17]、粒徑分布[18]等方面的數(shù)值模擬國(guó)內(nèi)外也有不少成果.

較長(zhǎng)序列的沙塵數(shù)據(jù)主要來(lái)自氣象站的地面能見(jiàn)度觀測(cè),對(duì)其時(shí)空分布特征已經(jīng)做了大量的研究[18-22],然而它僅是一種定性和半定量的觀測(cè)數(shù)據(jù);衛(wèi)星監(jiān)測(cè)具有空間覆蓋廣、高時(shí)間解析觀測(cè)能力等優(yōu)點(diǎn),非常適合大范圍地區(qū)沙塵暴監(jiān)測(cè),但是其精度不足且時(shí)間序列過(guò)短;雷達(dá)探測(cè)可反映沙塵的垂直結(jié)構(gòu),然而僅是單點(diǎn)的觀測(cè),時(shí)間序列和空間分布缺少信息.目前,基于上述觀測(cè)以及沙塵暴實(shí)驗(yàn)觀測(cè)評(píng)估的數(shù)值模擬是研究東亞沙塵氣溶膠的主要方法之一,它可以完整地反映沙塵的時(shí)空分布.雖然許多學(xué)者對(duì)東亞地區(qū)的沙塵暴,沙塵氣溶膠及其傳輸進(jìn)行了大量的模擬研究[18,23],但從多年長(zhǎng)時(shí)間沙塵氣溶膠模擬中對(duì)東亞地區(qū)沙塵氣溶膠的源匯特征和垂直廓線(xiàn)特征做研究卻鮮有涉及.研究沙塵氣溶膠的源匯分布特征對(duì)于認(rèn)知東亞沙塵地—?dú)饨粨Q的區(qū)域特征,尤其是沙塵源區(qū),黃土風(fēng)成和海洋沉積具有重要意義,其垂直分布則是研究沙塵氣溶膠輻射強(qiáng)迫及其與云降水作用的關(guān)鍵要素.因此,本文正是基于對(duì)全球氣溶膠模式GEM-AQ/EC的1995～2004年10年沙塵氣溶膠模擬分析,重點(diǎn)探討和建立東亞地區(qū)沙塵氣溶膠源匯分布和垂直結(jié)構(gòu)的特征.

1 氣溶膠模式GEM-AQ/EC簡(jiǎn)介

全球氣溶膠模式GEM-AQ/EC[24]是一個(gè)全球多尺度化學(xué)天氣氣候模擬系統(tǒng),它在加拿大天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)模式GEM中在線(xiàn)耦合了氣相化學(xué)模塊ADOM和氣溶膠模塊CAM,可模擬包括海鹽、礦物或沙塵、黑碳、有機(jī)碳和硫酸鹽等5大氣溶膠組份[25],其中氣溶膠模塊CAM按氣溶膠的直徑從0.01～40.96um分為12個(gè)檔,包括了氣溶膠排放、傳輸、化學(xué)轉(zhuǎn)化和干濕沉降等所有大氣氣溶膠過(guò)程,并與微物理的云模塊相結(jié)合來(lái)處理氣溶膠與云降水的相互作用,根據(jù)風(fēng)蝕起沙物理過(guò)程參數(shù)化在線(xiàn)計(jì)算沙塵起沙通量[26].在1995～2004年間全球氣溶膠模擬中,GEMAQ/EC模式垂直分為28層,頂層高度為10hPa,水平分辨率為全球統(tǒng)一的 1°×1°,以 NCEP-再分析氣象場(chǎng)每6h驅(qū)動(dòng),連續(xù)模擬了10年.GEMAQ/EC合理地模擬了全球氣溶膠排放量、大氣濃度和氣溶膠光學(xué)厚度及其年際變化和季節(jié)特征[24].鑒于GEM-AQ/EC對(duì)全球氣溶膠的模擬評(píng)估,本文利用這10年全球的沙塵氣溶膠GEM-AQ/EC模擬結(jié)果,側(cè)重分析東亞地區(qū)沙塵氣溶膠源匯分布及垂直結(jié)構(gòu)的特征.

東亞位于亞洲東部,太平洋西側(cè),主要包括中國(guó)、蒙古、朝鮮、韓國(guó)和日本5個(gè)國(guó)家.總面積約1200萬(wàn)km2,約占全球大陸面積的9%.地形西高東低,成3級(jí)階梯：第一級(jí)為青藏高原,第二級(jí)為系列盆地和高原,第三級(jí)為低平原、丘陵和一些海島.東部沿海地區(qū)季風(fēng)氣候顯著,是世界上最典型的亞熱帶、溫帶季風(fēng)氣候區(qū),即東亞季風(fēng)區(qū);西部?jī)?nèi)陸地區(qū)溫帶大陸性氣候典型,屬干旱、半干旱氣候區(qū);青藏高原地區(qū)為高地氣候區(qū).作為全球沙塵氣溶膠主要源區(qū)之一,東亞大陸的沙漠地區(qū)主要分布在中國(guó)北方及蒙古的屬干旱、半干旱氣候區(qū).本文選取的研究區(qū)域包括東亞及其周邊的地區(qū),經(jīng)緯度范圍為 32°N～54°N,73°E～150°E.

2 結(jié)果與討論

2.1 沙塵排放源區(qū)域及其變化特征

沙塵排放量是指地面向其上大氣垂直傳輸?shù)纳硥m氣溶膠的總量,主要取決于近地面風(fēng)力、沙源分布、地表植被和濕度等要素的變化[14,27].從圖1可見(jiàn),東亞沙塵氣溶膠起沙源區(qū)主要集中在新疆的塔克拉瑪干沙漠、古爾班通古特沙漠、庫(kù)姆塔格沙漠,昆侖山以南青藏高原以北的區(qū)域,內(nèi)蒙古西部的巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、烏蘭布和沙漠、庫(kù)不齊沙漠、毛烏素沙地,內(nèi)蒙古中部的渾善達(dá)克沙地,科爾沁沙地,東北部的呼倫貝爾沙地,蒙古的南部高原以及巴爾科什湖南部的薩雷耶西克阿特勞沙漠.其中有2大中心起沙區(qū),一個(gè)是覆蓋蒙古國(guó)南部及我國(guó)內(nèi)蒙古中西部的沙漠、戈壁地區(qū),包括渾善達(dá)克、巴丹吉林、騰格里、烏蘭布和、庫(kù)不齊、毛烏素等沙漠;另外一個(gè)為南疆的塔克拉瑪干沙漠.

在廣闊的蒙古國(guó)南部及我國(guó)內(nèi)蒙古中西部的沙漠、戈壁地區(qū)東亞沙塵這一主要源區(qū),其起沙強(qiáng)度中心值達(dá)到500t/(km2·a),以渾善達(dá)克沙地和巴丹吉林沙漠起沙強(qiáng)度為最大(圖1).渾善達(dá)克沙地處于中國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶,該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱,由于受自然條件和人為干擾的共同作用,草原逐漸被沙丘代替,沙漠化發(fā)展迅速[28],其在東亞沙塵起沙中的作用最大.巴丹吉林沙漠有固定沙丘、灌叢沙堆等分布,是阿拉善高原中最大的一個(gè)沙漠[29],其起沙量較渾善達(dá)克沙地次之,是東亞的重要起沙源區(qū).塔克拉瑪干沙漠處于南疆的塔里木盆地,是世界最大的流動(dòng)性沙漠之一,中國(guó)境內(nèi)最大的沙漠,面積達(dá)3.5×104km2,其起沙高值中心也超過(guò)100t/(km2·a),是中亞沙塵排放重要源區(qū)(圖1).另外,青藏高原西北部也是一個(gè)重要的沙塵起沙區(qū),雖然起沙量相對(duì)較小,但其粉塵極易揚(yáng)升到西風(fēng)急流區(qū),成為遠(yuǎn)東-太平洋地區(qū)的重要沙塵排放源區(qū)[30].這一模擬結(jié)果表明東亞地面沙塵排放高值區(qū)主要集中在東亞的沙漠或戈壁區(qū),同大量的沙塵暴研究結(jié)果一致[31-33].

圖1 模擬的東亞地區(qū)1995～2004年10年沙塵氣溶膠的平均年排放量Fig.1 Dust aerosol sources with annual dust emissions over EastAsia

圖2 東亞沙塵氣溶膠排放量和總沉降量的月變化Fig.2 Monthly variations of dust aerosol emissions and total depositions over EastAsian

東亞地區(qū)的地面起沙量存在明顯的季節(jié)變化(圖2),春季最大、夏季下降、秋季小幅度回升、冬季最小,本文給出的定量的數(shù)值與根據(jù)能見(jiàn)度定性計(jì)算的沙塵暴結(jié)果相一致[17].呈現(xiàn)這種變化的原因是由于東亞沙塵暴的發(fā)生受到風(fēng)速、地表植被狀況、土壤濕度和雪蓋等因素的制約[34-36].春季3、4、5月因植被稀少,氣溫回升,沙漠及裸露地表冰雪消融、土層松動(dòng),這為起沙的發(fā)生提供了豐富的物源[37];同時(shí)東亞春季頻發(fā)與中緯度冷鋒氣旋相聯(lián)系的東亞冬季風(fēng)地面強(qiáng)風(fēng),這為起沙的發(fā)生提供了動(dòng)力條件[38],故是沙塵暴最多的月份,春季3個(gè)月的起沙總量占全年的66.81%,其中4月起沙量最大,達(dá)到15.29Mt.夏季降水增多,土壤濕度大、植被狀況好,不利于起沙和沙塵暴的生成,沙塵排放量逐漸減小.到秋季由于北方植被狀況減少沙塵排放量有一個(gè)小幅度的回升,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于春季各月份的值;由于北方積雪凍土等,冬季起沙量只占全年的3.24%,其中1月份值最小,只有0.23Mt.

圖3中,1995～2004年中,2001年沙塵排放量最大,達(dá)81.04Mt;2004和1995年次之,分別為62.74,60.34Mt;1997年沙塵排放量最小,為24.45Mt;1999年次之,為27.25Mt.東亞地區(qū)沙塵排放量呈現(xiàn)顯著地年際變化,1995～2004年?yáng)|亞沙塵排放量整體上為逐年上升的趨勢(shì),其遞增率約為2.30Mt/a.

圖3 1995～2004年?yáng)|亞沙塵排放量和沉降量的年際變化趨勢(shì)Fig.3 Interannual variability and trends in EastAsian dust emissions and depositions over 1995～2004

2.2 模擬的東亞沙塵氣溶膠干濕沉降及區(qū)域收支

2.2.1 沙塵沉降的區(qū)域特征 大氣中沙塵氣溶膠清除有干、濕沉降2種方式：因被植被吸附或重力沉降到地面叫干沉降;濕沉降是大氣中的物質(zhì)通過(guò)云降水落到地面的過(guò)程,包括云中清除和云下沖刷兩類(lèi)[39].模擬的東亞地區(qū)1995～2004年10年平均的年沙塵總沉降量分布情況如圖4所示,沉降區(qū)包含了東亞所有的地區(qū),沙塵沉降高值中心與排放量高值中心基本上保持一致.沙塵排放高值中心沙塵濕沉降與干沉降的比值在0.1以下,即在東亞沙塵排放源區(qū)(降水稀少的干旱、半干旱沙漠區(qū)域),干沉降過(guò)程是該區(qū)域沙塵清除的主要過(guò)程.隨著沙塵的向東向南傳輸,越遠(yuǎn)離沙塵排放源區(qū)比值越大,濕沉降在大氣中沙塵清除貢獻(xiàn)逐漸變大.向東到達(dá)東北平原、日本海地區(qū),向南到秦嶺、長(zhǎng)江中下游平原一帶比值為1,這些地區(qū)干濕沉降量相當(dāng);中國(guó)東北、長(zhǎng)江以南及西太平洋包括日本、朝鮮半島濕沉降與干沉降之比大于1,濕沉降量占沉降總量的主要部分.這一結(jié)論支持了Zhao等[16]有關(guān)東亞沙塵源區(qū)及其附近以干沉降為主,然而在東亞沙塵更遠(yuǎn)距離傳輸過(guò)程中濕沉降占主導(dǎo)地位的結(jié)論.

由圖2可見(jiàn),沉降量的月變化趨勢(shì)與沙塵排放量大致相同.春季的3、4、5月沉降量大,4月份值達(dá)到最大為11.11Mt;夏季沉降逐漸減少,總量仍比秋冬季節(jié)的大;秋季沉降量有一個(gè)小幅度的回升;冬季沉降量最小,最小值出現(xiàn)在1月份,為0.47Mt.東亞沙塵沉降量的月變化趨勢(shì)與沙塵排放量月變化大致相同,表明東亞局地沙漠地區(qū)排放的沙塵主導(dǎo)了東亞沙塵氣溶膠及其沉降的變化.由圖3可見(jiàn),1995～2004年10年間,1998和2001年沉降量最大,分別達(dá)到55.31,55.51Mt;1997年總沉降量最小,為22.14Mt.東亞地區(qū)沙塵沉降總量在1995～2004年10年間呈增加的趨勢(shì),其年遞增率為1.03Mt,與該地區(qū)的起沙總量年際增加趨勢(shì)一致.東亞地區(qū)沙塵的起沙量大小主導(dǎo)著該地區(qū)沉降量的變化,東亞沙塵作為全球的幾大源區(qū)之一影響著其西風(fēng)帶下游區(qū)域的大氣沙塵氣溶膠及其沉降.

圖4 1995～2004沙塵氣溶膠平均年沉降量和濕干沉降之比Fig.4 Total dust depositions and ratio of wet and dry depositions averaged over 10 years of 1995～2004

2.2.2 沙塵氣溶膠的區(qū)域收支平衡 沙塵的虧盈或源匯,即沙塵排放量與沉降量之間的平衡.圖5中,凈沙塵源區(qū)即起沙量大于沉降量的區(qū)域、凈沙塵匯區(qū)即沉降量大于起沙量的區(qū)域.東亞凈沙塵源區(qū)與地面沙塵排放及沉降高值區(qū)相對(duì)應(yīng)(圖1和圖4),包括蒙古高原及其鄰近的內(nèi)蒙古巴丹吉林、騰格里、烏蘭布和、毛烏素、庫(kù)不齊、渾善達(dá)克等沙地、沙漠地區(qū),南疆的塔克拉瑪干沙漠,昆侖山以南青藏高原以北區(qū)域.除以上沙塵凈源區(qū)外,其余地區(qū)均為凈沙塵匯區(qū),最大的凈匯區(qū)集中在緊鄰凈沙塵源區(qū)的黃土高原及華北平原西部(位于昆侖山、祁連山(南山)、秦嶺、泰山、魯山山地一線(xiàn)以北的干旱和半干旱地帶),而黃土是千百萬(wàn)年沙塵沉積并經(jīng)過(guò)土壤再生而形成的產(chǎn)物[40],這一研究成果為黃土的風(fēng)成學(xué)說(shuō)提供了強(qiáng)有力的證據(jù).此外,受中緯度西風(fēng)環(huán)流控制的東亞沙塵傳輸影響,凈沙塵匯區(qū)呈明顯的東西走勢(shì),中國(guó)南方及附近海域、朝鮮、韓國(guó)、日本以及西太平洋地區(qū)都不同程度的接收著來(lái)自東亞沙塵源區(qū)的沙塵(圖5).另外,從月的收支平衡(表1)來(lái)看,只有冬季的12、1、2月份的沙塵排放與沉降差值的為負(fù)值,即沉降總量大于排放量,其他季節(jié)差值都為正,即排放量大于沉降總量,說(shuō)明東亞地區(qū)除了冬季外的春夏秋3個(gè)季節(jié)都是沙塵的凈源區(qū),而冬季我國(guó)北方大部分地區(qū)被冰雪覆蓋沙塵排放量最弱(圖2),強(qiáng)西風(fēng)急流輸入大量外來(lái)(如印度塔爾沙漠和中亞沙漠)的沙塵,東亞地區(qū)整體上則扮演著沙塵凈接收區(qū)(表1).

圖5 十年?yáng)|亞地區(qū)沙塵氣溶膠排放量和沉降量的虧盈Fig.5 10-year budgets of dust aerosols between dust emissions and depositions over EastAsia

2.3 沙塵氣溶膠的垂直結(jié)構(gòu)變化

目前,東亞沙塵氣溶膠對(duì)輻射強(qiáng)迫和云降水影響的不確定的關(guān)鍵原因之一是對(duì)其垂直分布的了解不夠.GEM-AQ/EC模擬的東亞沙塵氣溶膠分布提供的沙塵垂直信息要更為詳細(xì)準(zhǔn)確,對(duì)研究其源區(qū)周邊及遠(yuǎn)距離傳輸中沙塵氣溶膠輻射強(qiáng)迫和對(duì)云降水影響意義重大[41-42].

表1 東亞地區(qū)各月沙塵氣溶膠排放(E)與沉降總量(TD)及差值(E-TD)Table 1 Monthly variations of dust aerosol emission(E)and total depositions(TD)over EastAsian

由圖6可見(jiàn),地面沙塵氣溶膠由源區(qū)向四周擴(kuò)散,其中有3個(gè)高值區(qū)：1)南亞印度半島上的沙塵主要來(lái)自印度沙漠和伊朗高原的盧特荒漠;2)中國(guó)西北部的沙漠、戈壁和蒙古南部高原;3)南疆盆地的塔克拉瑪干沙漠,其中后2個(gè)高值區(qū)對(duì)應(yīng)著圖1中東亞地區(qū)沙塵氣溶膠的年排放量的2個(gè)高中心地區(qū).而在6km高空的對(duì)流層中高部,大氣沙塵氣溶膠分布受地表源區(qū)的影響減弱,沙塵氣溶膠濃度較地面低.在對(duì)流層西風(fēng)的作用下沙塵由源區(qū)上空自西向東傳輸直至西太平洋上空形成東西向的帶狀態(tài)分布.氣候?qū)W上,東亞沙塵在對(duì)流層中上層受中緯度西風(fēng)帶和冷鋒作用,從源區(qū)地面揚(yáng)起的沙塵能夠傳輸?shù)街袊?guó)南方及太平洋上空,甚至能達(dá)到太平洋彼岸的美洲[43].

圖6 1995～2004東亞地區(qū)表面(a)和6km(b)高度沙塵氣溶膠的平均濃度Fig.6 Dust aerosol concentrations averaged over 1995～2004 at(a)surface and(b)6km in EastAsia

對(duì) 40°N(36°N～45°N 的平均)的沙塵氣溶膠作垂直剖面(圖 7a).它顯示近地面 80°E～88°E 存在一個(gè)弱的沙塵氣溶膠高值中心,位于塔克拉瑪干沙漠;100°E～120°E 為強(qiáng)高值中心,是蒙古國(guó)南部及其鄰近的地區(qū),包括中國(guó)渾善達(dá)克、巴丹吉林、騰格里、烏蘭布和、庫(kù)不齊、毛烏素等在內(nèi)的沙漠戈壁地區(qū).這2個(gè)高值區(qū)對(duì)應(yīng)著圖1中東亞地區(qū)沙塵氣溶膠的年排放量的2個(gè)高中心地區(qū).沙塵由沙源地面高值區(qū)在傳輸過(guò)程中,大氣稀釋和干濕沉降,濃度逐漸減小.同時(shí)受西風(fēng)影響沙塵在向東擴(kuò)散的同時(shí)濃度逐漸減小,高值中心逐漸抬升,到140°E以東大氣沙塵的垂直分布的高值主要集中在對(duì)流層中層5000m高度.

圖7 沿40oN(a)和110oE(b)沙塵氣溶膠的垂直剖面Fig.7 Vertical sections of dust aerosols along(a)40oN and(b)110oE

對(duì) 110°E(101°E～120°E 的平均)的沙塵氣溶膠作垂直剖面(圖7b).它顯示近地面高值區(qū)為38°N～44°N,集中在對(duì)流層 3km 高度以?xún)?nèi).沙塵向南傳輸集中在對(duì)流層3km高度內(nèi),存在2個(gè)高值中心,向南逐漸減弱.沙塵的向北傳輸主要集中在對(duì)流層中上層6～8km高度,且高值中心逐漸抬高.這表明在沙漠源區(qū)以南我國(guó)大陸大部地區(qū),大氣沙塵氣溶膠垂直分布主要集中在3km高度以下的對(duì)流層低部,而在沙漠源區(qū)以北的東亞地區(qū),為不同的沙塵氣溶膠垂直分布,其高中心位于對(duì)流層中上層6～8km高度.

受東亞大氣環(huán)流控制,東亞沙塵主要向南、東、北3個(gè)方向輸送,東亞沙塵傳輸主要集中在東亞大陸對(duì)流層低層3km高度以下,各方向傳輸過(guò)程中大氣沙塵氣溶膠的垂直結(jié)構(gòu)的高值中心隨著傳輸?shù)木嚯x增加而逐漸升高.向南在中國(guó)南部地區(qū)沙塵垂直分布主要集中在近地面層3km高度以下,向東往西太平洋地區(qū)沙塵高中心位于在對(duì)流層中層5000m高度上下,向北沙塵垂直廓線(xiàn)的高值出現(xiàn)在在對(duì)流層中上層6～8km高度;在東亞大陸大部地區(qū),大氣沙塵垂直分布主要集中對(duì)流層低層3 km高度以下(圖7).

本研究中,東亞地區(qū)沙塵氣溶膠特征僅是建立在10年全球空氣質(zhì)量模式模擬之上.由于模式本身,地表資料及模擬時(shí)間等不確定因素的局限,東亞地區(qū)沙塵氣溶膠的源匯分布和垂直分布的基本特征的認(rèn)識(shí)還需要在沙塵氣溶膠過(guò)程,數(shù)值模式改進(jìn)和觀測(cè)資料收集等基礎(chǔ)上進(jìn)一步補(bǔ)充和完善.

3 結(jié)論

3.1 東亞沙漠地區(qū)是東亞沙塵排放源區(qū).其中覆蓋的蒙古國(guó)南部及我國(guó)內(nèi)蒙古中西部的沙漠戈壁地區(qū)是一主要源區(qū),其起沙強(qiáng)度中心值達(dá)到500t/(km2·a),以渾善達(dá)克沙地和巴丹吉林沙漠起沙強(qiáng)度為最大.塔克拉瑪干沙漠是中亞沙塵排放重要源區(qū),其起沙高值中心也超過(guò)100t/(km2·a).

3.2 東亞地區(qū)沙塵排放和沉降有明顯的季節(jié)變化,且二者的季節(jié)性周期大致相同：春季最大、夏季下降、秋季小幅度回升、冬季最小.東亞局地沙漠地區(qū)排放的沙塵主導(dǎo)了東亞沙塵氣溶膠及其沉降的變化.東亞沙塵沉降高值區(qū)與起沙源區(qū)一致,源區(qū)及附近以沙塵干沉降為主,遠(yuǎn)距離傳輸?shù)街袊?guó)東北、長(zhǎng)江以南及西太平洋包括日本、朝鮮半島沙塵濕沉降占主導(dǎo)地位.

3.3 東亞地區(qū)沙塵排放量和沉降量均具有顯著的年際變化,且趨勢(shì)一致.1995～2004年?yáng)|亞沙塵排放量和沉降量整體上為逐年增強(qiáng)的趨勢(shì),排放量遞增率約為2.30Mt/a,總沉降量年遞增率為1.03Mt.最大的凈沙塵匯區(qū)在緊鄰沙塵源區(qū)的黃土高原及華北平原西北部.東亞地區(qū)春夏秋3季都是沙塵的凈源區(qū),但冬季強(qiáng)西風(fēng)急流輸入大量東亞以外的沙塵,東亞地區(qū)整體上則扮演著沙塵凈接收區(qū).

3.4 在東亞大陸大部地區(qū),大氣沙塵垂直分布主要集中在3km高度以下的對(duì)流層低層,而在西太平洋地區(qū)沙塵高值中心位于對(duì)流層中層5000m高度上下,在東亞沙漠以北地區(qū)沙塵垂直廓線(xiàn)的高值出現(xiàn)在在對(duì)流層中上層6～8km高度.東亞沙塵氣溶膠垂直結(jié)構(gòu)區(qū)域變化對(duì)各地沙塵氣溶膠輻射強(qiáng)迫和云降水產(chǎn)生不同的影響效應(yīng).參考文獻(xiàn)：

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