天津地区气溶胶光学特性及直接辐射强迫研究

利用2021年天津地区太阳光度计观测数据分析获得AOD、AE、FMF、体积谱分布、复折射指数及直接辐射强迫变化特征,结果表明,受春季沙尘天气和夏季气溶胶吸湿增长及二次转化生成影响,春、夏季AOD值分别为0.64和0.61,明显高于秋、冬季,AE季节变化在0.99~1.29.气溶胶粒子体积谱分布呈双峰型特征,粗、细模态粒径谱的峰值分别在春、夏季达到最高,值分别为0.07和0.05μm^(3)/μm^(2).当AOD>0.4时,细模态粒子峰值浓度明显升高并与粗模态粒子峰值浓度接近.夏季SSA达到0.93,复折射指数实部为1.43,虚部为0.07.冬季AAOD值为0.10,AAE为1.15.较强消光能力的气溶胶粒子集中在AAE为1.0~1.2,SSA为0.90~0.95的范围内.天津地区气溶胶类型主要为混合吸收型粒子,占比为40%,其次为细模态吸收性粒子,占比为33%.气溶胶散射消光能力与相对湿度和FMF增长有直接关系,相对湿度高于60%情况下,气溶胶多为第Ⅲ~第Ⅵ类,当气溶胶为第Ⅶ类时,FMF<0.4;为第Ⅴ类时,FMF为0.4~1.0;为第Ⅰ~第Ⅲ类时,FMF为0.8~1.0.地面、大气层顶和大气中的气溶胶直接辐射强迫均值分别为-71.9,-14.9和57.1W/m^(2).气溶胶直接辐射强迫与AOD和SSA密切相关,增加单位AOD值,大气层顶、地面和大气中气溶胶直接辐射强迫分别变化-28.4,-99.4和70.9W/m^(2),其与SSA的相关系数分别为-0.85、0.89和-0.93.随着SSA增大,地面和大气的直接辐射强迫效率绝对值减小,大气层顶直接辐射强迫效率从加热效应逐步转变为冷却效应.对2021年3月9~16日一次雾霾-沙尘天气过程的分析,发现雾霾天气中以城市-工业型气溶胶类型的细粒子污染为主,气溶胶粒子吸湿增长导致细粒子的粒径随污染物的积累增长,同时增强气溶胶的散射能力及其对近地面的冷却作用,对边界层发展起到抑制作用,造成污染物与边界层之间的正反馈机制.

中南半岛春季气溶胶直接辐射强迫时空演变特征分析

中南半岛国家春季存在大量的生物质燃烧活动,生成的气溶胶会通过大气环流影响我国西南地区大气辐射收支,探究其对大气加热率的影响可为研究它对天气和气候的影响提供依据。基于MERRA-2再分析数据中逐时的气溶胶和晴空下的辐射通量等资料,首先分析其时空特征,其次利用EOF、合成分析等统计方法,讨论中南半岛气溶胶光学厚度(AOD)、地表气溶胶直接辐射强迫(ADRF)的时空演变特征及其与大气短波加热率的关系。结果表明:(1)在3-4月生物质燃烧季节,中南半岛与云南省均存在AOD极大值,它们的时间序列变化趋势具有较高的一致性,主要表现为老挝和越南北部地区AOD中心值超过1,受其影响云南省的AOD由北向南逐渐增强。(2)3-4月中南半岛生物质燃烧AOD与总AOD的高值中心一致,说明该区域气溶胶主要来源于生物质燃烧,老挝北部存在高达28 kg·m^(-1)·d^(-1)的生物质燃烧气溶胶的水平通量散度,能将气溶胶向东北方向输送至中国。(3)地表ADRF与AOD时空分布存在较高的一致性,3-4月老挝和越南的北部地区同样存在地表ADRF高值中心,其值可达-36 W·m^(-2)。EOF第一模态中,印度东北角与我国西藏东南部交界处、老挝、越南和泰国地区均为正位相区域,主要在3-4月出现极大值,2017-2018年间极值减弱,2019年再次增大。云南省地表ADRF时间变化趋势与中南半岛变化一致。(4)地表负ADRF和大气短波加热率的统计关系为:地表的净辐射通量减少越多,低层大气吸收短波辐射造成的加热越大,表明大气内气溶胶截留的短波辐射通量越多,该现象在700 hPa上最为明显,尤其是3-4月。

利用MODIS-GOCART气溶胶资料研究中国东部地区气溶胶直接辐射强迫

利用MODIS-GOCART同化的2001年逐月气溶胶光学厚度资料,在修改区域气候模式RegCM2辐射方案的基础上,连续积分5年获得平均的中国东部地区气溶胶短波和长波直接辐射效应,并通过数值试验研究了气溶胶垂直分布对辐射强迫及其气候响应的影响。结果表明:气溶胶的短波辐射效应能冷却地表、加热大气;长波辐射效应能加热地表、冷却大气;大气顶净辐射强迫年平均为-4．1 W／m2;辐射强迫绝对值在春季最大,夏季次之,冬季最小;模拟区域中最大辐射强迫值主要位于华北、华南地区及四川盆地;气溶胶垂直分布是影响气溶胶辐射强迫的重要因素。总体上气溶胶层越靠近地面,大气顶辐射强迫绝对值越大,地表辐射强迫绝对值越小,大气顶辐射强迫对垂直分布较敏感;气候系统的反馈作用会放大气溶胶垂直分布对辐射气候效应的影响。

华北地区沙尘气溶胶对云辐射强迫的影响

采用CERES SSFAqua MODIS Edition 2B/2C和CALIPSO卫星探测资料结合地面台站沙尘观测资料,通过对强沙尘天气过程中纯云区与沙尘云区大气层顶处辐射强迫值的对比分析,研究了我国华北地区沙尘气溶胶对云辐射强迫的影响.研究发现,2006年4月16日、5月16日、2007年3月30日3次过程沙尘云区大气层顶云的净辐射强迫绝对值比纯云区分别减小了7.1%,17.2%和3.1%,云的冷却效应受到不同程度抑制.纯云区与沙尘云区云的光学特性参量的对比分析结果表明,绝大部分沙尘云区的云粒径、云水路径和光学厚度值均比纯云区的要小.

中国地区大气气溶胶辐射强迫及区域气候效应的数值模拟

利用太阳直接辐射日总量和日照时数等多年观测资料，反演了中国地区大气气溶胶０７５μｍ光学厚度的年、月平均值，分析了我国大气气溶胶状况的时空分布特征。据此，在中国区域气候模式中考虑气溶胶的辐射影响，模拟中国地区气溶胶直接辐射强迫的大小及气候响应的季节变化特征。计算结果表明：我国大气气溶胶光学厚度多年平均分布状况是以四川盆地为大值中心向四周减少；长江中下游武汉附近和南疆盆地为另两个大值中心；青藏高原为气溶胶低值区；我国绝大部分地区春季气溶胶光学厚度值最大，各地气溶胶光学厚度最小值出现的季节则有所不同。气溶胶辐射强迫介于－５３～－１３Ｗ／ｍ２之间；辐射强迫具有春、夏季大，秋、冬季小，冬季南方偏大，夏季北方偏大的特征。气溶胶辐射强迫的分布与其光学厚度的分布基本一致。由于气溶胶的影响，中国大陆地区地面气温均有所下降，四川盆地到长江中下游地区以及青藏高原北侧到河套地区降温最为明显，分别可达－０４ｏＣ和－０５ｏＣ。气候响应具有明显的季节特征。地面气温的变化除与辐射强迫的大小有关外，还受大气环流的影响。

东亚地区矿物尘气溶胶直接辐射强迫的初步模拟研究

为研究东亚地区矿物尘气溶胶的直接辐射效应,在区域气候模式RegCM3中加入起尘方案、建立矿物尘气溶胶输送模式,并将其辐射过程加入区域气候模式的辐射方案.通过对2001年3月～2002年3月的模拟发现:中国西北和蒙古国年平均地表起尘率在1μg/(m2·s)以上,最大达到90μg/(m2·s)是东亚地区最主要的矿物尘气溶胶源地;东亚地区矿物尘气溶胶柱含量最大值达5g/m2,出现在塔克拉玛干沙漠和秦岭地区;气溶胶大气顶直接辐射强迫基本呈现大陆上为正、海洋上正负均有的分布特征,区域平均辐射强迫在春夏秋冬分别为1.08,0.88,0.37,0.40W/m2,短波辐射强迫在陆上为正、海上正负均有,长波辐射强迫均为正值;四季的地表辐射强迫分别为-5.64,-2.25,-1.37,-1.87W/m2;辐射强迫数值对矿物尘气溶胶单次散射反照率的变化较敏感.

中国东部气溶胶在天气尺度上的辐射强迫和对地面气温的影响

本文应用WRF-Chem（Weather Research and Forecasting—Chemistry）模式研究中国东部地区气溶胶及其部分组分（硫酸盐、硝酸盐和黑碳气溶胶）在天气尺度下的辐射强迫和对地面气温的影响.5个无明显降水时间段（2006年8月23～25日、2008年11月10～12日、2008年12月16～18日、2009年1月15～17日和2009年4月27～29日）的模拟显示,气溶胶浓度呈现显著的白天低,夜间高的日变化特征,且北方区域（29.8°～42.6°N,110.2°～120.3°E）平均PM2.5近地面浓度（40～80μg m-3）高于南方区域（22.3°～29.9°N,109.7°～120.2°E,30～47 μg m-3）.气溶胶对地面2m温度（地面气温）有明显的降温效果,在早上08：00（北京时,下同）和下午17：00左右最为显著,最高可降低约0.2～1 K,同时气溶胶的参与改善了模式对地面气温的模拟.本文还通过对2006年8月23～25日一次个例的模拟,定量分析了气溶胶及其部分组分（硫酸盐、硝酸盐和黑碳气溶胶）的总天气效应（直接效应＋间接效应）、直接效应和间接效应分别对到达地面的短波辐射和地面气温的影响.北方区域平均气溶胶直接效应所造成的短波辐射强迫要高于南方区域,分别为-11.3 Wm^-2和-5.8Wm^-2,导致地面气温分别降低了0.074 K和0.039 K.南方区域平均气溶胶间接效应所产的短波辐射强迫高于北方区域,分别为-14.4 W m^-2和-12.4W m^-2,引起的地面气温的改变分别为-0.094K和-0.035K.对于气溶胶组分,硫酸盐气溶胶的直接效应和间接效应的作用相当,其总效应在北方和南方区域平均短波辐射强迫分别为-7.0 Wm^-2和-10.5 Wm^-2,对地面气温的影响为-0.062 K和-0.074 K,而硝酸盐气溶胶的作用略小.黑碳气溶胶使得北方和南方区域平均到达地表的太阳短波辐射分别减少了6.5 Wm^-2和5.8 W m^-2,而地表气温则分别增加了0.053 K和0.017 K,相比于间接效应,黑碳气溶胶的直接效应的影响更加显著.

西北典型地域云对地气系统的辐射强迫研究

采用NASA地球观测系统(EOS)"云与地球辐射能量系统(CERES)"的云和辐射资料,研究了我国西北地区4个典型地域2002年7月至2004年6月云对地气系统辐射强迫的季节及年变化特征,探讨了云特性参量对云辐射强迫的影响.结果表明,云的辐射强迫具有显著的季节变化和地域变化.一般夏季云净辐射强迫最大,冬季最小,而塔克拉玛干沙漠最小值出现在秋季,夏季的季风影响区和塔克拉玛干沙漠区的云净辐射强迫相差达129W/m2.云的短波辐射、长波辐射和净辐射年平均效应均在季风区最强,分别达-171.2,48.9,-122.3W/m2;在塔克拉玛干沙漠地区最弱,分别为-54.7,37.3,-17.4W/m2.

中国硫酸盐气溶胶及其辐射强迫的模拟

根据2000年污染源排放资料,利用中尺度气象模式和欧拉输送模式模拟了中国地区硫酸盐气溶胶的分布,估计了硫酸盐气溶胶对地面—对流层大气系统造成的直接辐射强迫,并估算了间接辐射强迫。结果表明,硫酸盐的分布集中在华中、华东和西南地区;硫酸盐的柱含量、辐射强迫都具有明显的季节变化特征,直接辐射强迫表现为冬春季强,夏秋季较弱,全年平均辐射强迫值为-0.71W·m-2;间接辐射强迫表现为夏秋季强,冬春季弱,全年平均值为-0.48W·m-2。

中国沙尘气溶胶的间接辐射强迫与气候效应

利用在线耦合的区域气候化学模式系统(RegCCMS),对2003～2007年的3,4,5月中国沙尘气溶胶的空间分布,间接辐射强迫和间接气候效应进行模拟.结果表明:沙尘分布主要集中在中国西北的新疆、内蒙、甘肃等地区.5月份最高的中心值浓度达到3500μg/m3,3个月地面浓度依次增大.3,4,5月由沙尘气溶胶造成的第一间接辐射强迫平均值分别为-1.26,-2.0,-2.69W/m2.局部地区达到-7W/m2.考虑到沙尘气溶胶的第一间接气候效应后,使近地面气温下降,降水减少,3,4,5月地面气温变化的平均值为-0.05,-0.07,-0.08K.3,4,5月降水变化平均值分别为-0.0037,-0.037,-0.1mm/d.不同的月份和地区,温度和降水的变化存在明显的差异.

利用CERES(SYN)资料分析青藏高原云辐射强迫的时空变化

利用2001年11月—2005年10月"云与地球辐射能量系统(CERES)"辐射和云资料SYN(Syn-optic Radiation Fluxes and Clouds),分析了青藏高原(下称高原)地区不同高度云辐射强迫的时空变化特征。结果表明:(1)高原整体为云强迫正、负值的过渡区域,这种过渡性有显著的季节差异和区域划分。高原东南部表现出较强的冷却效应,其西部和东北部干旱区在冬、春季表现为较弱的加热效应。(2)高云、高的中云和低的中云对云短波辐射强迫的季节变化都有贡献,其中中云是导致区域差异的主要因素;云长波辐射强迫的区域差异不明显,但季节差异显著,这主要是由高的中云和高云的变化引起的,且云量是主要的影响因子,高云云量虽小但其影响不可忽视。(3)高云在高原地区产生净加热效应,高的中云既产生加热作用也产生冷却作用,低的中云产生净冷却效应。(4)云短波辐射强迫在云辐射强迫的日变化中仍然占主导地位,日变化的区域差异主要是由云量引起的。白天,在云短波辐射强迫的日变化中,低的中云贡献更大。高云对云长波辐射强迫的日变化贡献主要在晚上,低的中云在夜间对云长波辐射强迫有抑制作用。

黑碳气溶胶辐射强迫全球分布的模拟研究

利用一个改进的辐射传输模式,结合全球气溶胶数据集(GADS),计算晴空条件下冬夏两季黑碳气溶胶的直接辐射强迫在对流层顶和地面的全球分布。计算结果表明,与温室气体引起的整层大气都是正的辐射强迫不同,黑碳气溶胶的辐射强迫在对流层顶为正值,而在地面的辐射强迫却是负值。作者从理论上解释了造成这种结果的原因。对北半球冬季和夏季而言,在对流层顶黑碳气溶胶的全球辐射强迫的平均值分别为0.085W/m2和0.155 W/m2,在地面则分别为-0.37 W/m2和-0.63 W/m2。虽然气溶胶的辐射强迫主要依赖于其本身的光学性质和在大气中的浓度,太阳高度角和地表反照率对黑碳气溶胶的辐射强迫会产生很大的影响。研究指出:黑碳气溶胶在对流层顶正的辐射强迫和在地面负的辐射强迫的绝对值都随太阳天顶角的余弦和地表反照率的增加线性增大;地表反照率对黑碳气溶胶辐射强迫的强度和分布都有重要影响。黑碳气溶胶的辐射强迫分布具有明显的纬度变化特征,冬夏两季的大值区都位于30°N^90°N之间,表明人类活动是造成黑碳气溶胶辐射强迫的主要原因。

大气气溶胶辐射强迫及气候效应的研究现状

由于工业活动的影响，对流层气溶胶含量明显增加。他们通过直接吸收和反射太阳辐射以及改变其它辐射强迫因子（云、臭氧）的大小间接影响地气系统的能量收支。近年来研究表明：人类活动产生的气溶胶具有与ＣＯ２温室气体大小相当、符号相反的辐射强迫效应。他们在全球或区域范围内削弱温室气体的变暖趋势，对气候变化造成很大的影响。文章就人为气溶胶辐射强迫及气候效应近年来的研究状况做了介绍。

中国地区3个AERONET站点气溶胶直接辐射强迫分析

利用全球气溶胶监测网(AERONET)观测资料,借助平面平行辐射传输模式,计算兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)、香河站和太湖站多年晴空条件下的气溶胶直接辐射强迫.结果表明,SACOL、香河和太湖地区大气层顶气溶胶日平均直接辐射强迫分别为(-7.2±7.1)、(-11.7±9.5)和(-14.9±8.3)W/m2,地表处分别为(-21.9±12.2)、(-36.5±29.5)和(-42.2±21.0)W/m2,大气中分别为(14.7±9.7)、(24.8±23.0)和(27.3±16.5)W/m2.香河站和太湖站气溶胶对地表的降温和大气的增温大于SACOL站.地表和大气中辐射强迫对气溶胶光学厚度的变化敏感,而大气层顶处敏感性较弱.沙尘气溶胶直接辐射强迫大于所有气溶胶的平均值,且对地表降温和大气增温更明显.

LASG/IAP和BCC大气环流模式模拟的云辐射强迫之比较

通过与ISCCP(International Satellite Cloud Cli matology Project)逐月辐射资料的比较,本文从气候态和对ENSO响应的角度,评估了国内的三个大气环流模式BCC AGCM、IAP GAMIL和IAP SAMIL对云辐射强迫的模拟能力,讨论了影响模拟结果不确定性的因素。分析表明,三个模式均能较为合理地再现年平均长、短波云辐射强迫及净云辐射强迫的空间分布型,其与ISCCP资料年平均结果的空间相关系数,均超过了1%水平的信度检验。定量比较表明,除部分区域外,模式模拟的云辐射强迫的强度与ISCCP资料相比存在显著差异,尤以副热带大洋最为显著。三个模式模拟的云净辐射强迫在赤道外北太平洋、热带东南和西南太平洋存在显著的偏差。分析表明,造成上述模拟偏差的原因,一是对流的模拟偏差,二是云方案,二者导致模式无法合理再现观测中的云量分布、云垂直结构(云高度、云厚等)和云光学属性,最终导致云辐射强迫的模拟偏差。此外,在年际变率方面,模式基本模拟出ENSO期间云净辐射强迫"东正西负"的响应分布型,但是BCC AGCM和IAP SAMIL在西太平洋的负响应偏强,而IAP GAMIL的响应偏弱且中心位于赤道中太平洋。

近10年东亚沙尘气溶胶辐射强迫与温度响应

利用一个耦合了在线沙尘模型的区域气候模式RegCM3,对2000-2009年东亚沙尘气溶胶辐射强迫及温度响应进行了数值模拟。结果表明:(1)东亚沙尘气溶胶分布具有明显的地理差异和季节差异,柱含量高值区主要位于塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠,最大值均在1 000mg.m-2以上;从季节分布来看,春季最大,冬季次之,秋季最小。(2)沙尘气溶胶辐射强迫与分布具有较好的对应关系。东亚地区大气顶辐射强迫,春、秋季分别为-1.72W.m-2和-1.17W.m-2;而地表辐射强迫,春、秋季分别为-4.34W.m-2和-2.33W.m-2。(3)沙尘气溶胶使地表温度降低,东亚地区平均地表温度降低,春季为0.154℃,秋季为0.085℃。(4)沙尘气溶胶在不同高度对气温有不同的影响。在对流层下层,沙尘气溶胶使得气温降低,随高度增加,气温降幅逐渐减小;春季在300～400hPa出现升温区,而秋季升温区出现的高度东西差别较大。

东亚地区对流层人为硫酸盐辐射强迫及其温度响应

利用区域气候模式对东亚地区人为硫酸盐的直接辐射强迫及其温度响应进行了数值研究。结果表明:（1） 人为硫酸盐直接辐射强迫具有明显的季节变化和地理分布特征,辐射强迫的这种变化特征不仅强烈地依赖于硫酸盐柱含量的季节变化和地理分布,而且取决于云量季节变化和地理分布。（2）就年平均而言,由于硫酸盐辐射强迫的影响,模拟区域内大部分地区普遍降温。降温比较明显的区域位于110°E以东、40°N以南的中国大陆地区,超过一0.1℃ 其中华北平原和长江中游的湖南、湖北形成两个降温大值中心,幅度超过-0.2℃。（3）地面温度响应呈现出明显的区域季节变化特征。冬春季节,温度响应与辐射强迫之间满足较好的对应关系;夏秋季节,二者呈现出复杂的非线性关系。

大气模式估算的东亚区域人为硫酸盐和黑碳气溶胶辐射强迫及其时间变化特征

本文利用大气环流模式及大气化学模式所得气溶胶资料,估算了相对1850s时期硫酸盐和黑碳气溶胶引起的全球及东亚区域人为辐射强迫,重点分析其在东亚区域的季节和长期变化特征.结果表明,就当前全球年平均全天空而言,人为硫酸盐气溶胶对大气顶的直接和云反照率强迫分别为-0.37和-0.98 W·m-2,黑碳气溶胶对大气顶和整层大气的辐射强迫值为0.16和0.47 W·m-2;中国东部区域是目前上述气溶胶辐射强迫最强的区域,硫酸盐的直接和间接辐射强迫分别超过-2.0和-4.0 W·m-2,黑碳对大气顶和整层大气的直接辐射强迫分别可达2.0和5.0W·m-2;估算的东亚区域上述气溶胶辐射强迫仍在不断增强,峰值预计出现在2010s时段,而且中国东部较强的辐射强迫还可能维持至2030s左右;在未来中、高排放情景下,东亚区域以上两种气溶胶预计对全球气溶胶辐射强迫有更大的贡献.分析还表明,夏季东亚区域较强的水汽会增强吸湿性硫酸盐气溶胶的光学厚度和晴空直接辐射强迫;云的作用一方面会强化东亚区域全天空条件下大气顶黑碳的辐射强迫,另一方面会影响硫酸盐气溶胶间接云反照率强迫的季节变化;上述气候特征的差异使得东亚区域的气溶胶辐射强迫表现出与欧美区域有所不同的特征.本文所用的气溶胶资料与模式气象场的偏差会给气溶胶辐射强迫计算带来一些不确定性,进一步改进气候模式中气溶胶过程、水汽和云等气象场的模拟将有助于获得更为合理的区域气溶胶辐射强迫估算结果.

一维辐射对流模式对云辐射强迫的数值模拟研究

利用一维辐射对流气候模式,详细研究了云量、云光学厚度以及云高等要素的变化对大气顶和地面太阳短波辐射和红外长波辐射通量以及云的辐射强迫的影响,给出了计算这些物理量的经验拟合公式。结果表明,云具有极为重要的辐射气候效应。云量、云光学厚度以及云高即使只有百分之几的变化,所带来的辐射强迫也可以与大气二氧化碳浓度加倍所产生的辐射强迫(3.75 W/m2)相比拟。例如,当分别给它们+3%的扰动时,即取云量变化0.015,云光学厚度变化0.27,以及云高变化0.15 km时(在实际的地球大气中,这种尺度的变化是完全可能发生的),那么,可以得到地气系统的太阳短波辐射强迫-3.10 W/m2以及红外长波辐射强迫-1.77 W/m2,二者之和为-4.78 W/m2,已经完全可以抵消大气二氧化碳浓度加倍所产生的辐射强迫。但是,当云量、云光学厚度以及云高向相反方向产生类似扰动时,所产生的辐射强迫可能极大地放大二氧化碳浓度增加所产生的增强温室效应。因此,研究结果揭示出,不管是为了解释过去的气候变化,还是预测未来的气候变化,亟待加强在一个变化了的气候环境(例如地面温度升高)下,云将发生何种变化的研究。

黑碳气溶胶直接辐射强迫及其对中国夏季降水影响的模拟研究

利用NCAR的全球大气模式CAM3分析了黑碳气溶胶在大气顶和地表的直接辐射强迫分布及其季节变化,重点讨论了云对黑碳气溶胶直接辐射强迫的影响,以及黑碳气溶胶对中国夏季降水的影响。结果表明:黑碳气溶胶在大气顶和地表的直接辐射强迫分布范围和强度都具有明显的季节变化。有云条件下,黑碳气溶胶在大气顶产生正的直接辐射强迫,全球年平均强迫值为+0.33W.m-2;在地表产生负的直接辐射强迫,全球年平均强迫值为-0.56W.m-2。晴空条件下,黑碳气溶胶在大气顶和地表的全球年平均辐射强迫值分别为+0.21和-0.71W.m-2。云的存在对黑碳气溶胶的辐射强迫产生了很大的影响,使大气顶的正辐射强迫增加,地表的负辐射强迫减小。黑碳气溶胶导致夏季中国北方30°N～45°N之间区域降水明显增加;而中国长江以南地区除了海南和广西的部分城市外,降水明显减少。模拟结果表明,中国夏季近50年来经常发生的南涝北旱并非由黑碳气溶胶引起。