沙尘暴可以长数英里,高数千英尺。它可能造成各种环境后果,包括严重的空气污染、土地退化以及对农作物和牲畜的损害。
进入大气的尘埃是主要的气溶胶类型,通过气溶胶-辐射-云的相互作用对天气和气候系统产生影响,并将养分从大陆输送到其他大陆和海洋。
近日,中国科学院大气物理研究所吴成来博士课题组对近期东亚沙尘活动减弱的驱动因素进行了调查。
该研究发表在《自然通讯》上。
“了解过去尘埃活动的演变并预测未来的变化非常重要,”吴博士说。“事实上,由于其自然起源,尘埃可以作为了解地球系统演化的一面镜子。”
近几十年来,东亚沙尘活动大大减少。特别是,在经历了 2000 年至 2002 年的沙尘暴期后,沙尘活动急剧下降。近期东亚沙尘活动减弱的原因是什么?未来沙尘活动将如何变化?
“粉尘排放取决于多种因素,包括地面风、土壤条件、植被覆盖和人为干扰,”该研究的共同通讯作者林朝晖教授说。
该研究的核心部分是使用基于物理的沙尘排放模型(DuEM)来重建 2001 年至 2017 年的沙尘排放通量。结果表明,该模型很好地再现了 2017 年东亚沙尘活动的年际变化和下降趋势。 2001 年至 2017 年。
此外,研究人员进行了多项敏感实验,其中一个因素在 2001 年至 2017 年期间发生变化,但其他因素固定在开始年份(即 2001 年)的水平。通过比较这些实验,他们分离出地表风、土壤水分和植被覆盖对 2001-2017 年沙尘排放时间变化的影响。
“我们发现地表风的减弱以及植被覆盖和土壤水分的增加都有助于这种沙尘排放的减少。这三个因素的相对贡献分别为 46%、30% 和 24%,”博士说。吴。
“总的来说,气象因素的变化是近期东亚沙尘活动减少的主要驱动因素,”吴博士说。
事实上,地面风的减弱可归因于全球变暖的极地放大导致经向温度梯度减小。减弱也可以部分解释为气候系统的内部变率,例如太平洋年代际振荡 (PDO)。中国植被覆盖度的增加与CO 2浓度和温度的升高以及生态恢复密切相关。土壤湿润可能主要归因于源区降水的增加。
“我们必须考虑所有这些相关因素的演变,以预测该地区未来的沙尘变化,”吴建议道。
该研究为未来沙尘暴活动的预测提供了可靠的线索。模拟扬尘排放的数据可在科学数据库存储库中获得。
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