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东北地区积雪中沙尘和黑碳单颗粒特征及其对雪面反照率的影响研究

批准号:
41571063
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
张学磊
学科分类:
冰冻圈科学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵红梅、张世春、商炳楠、周勤迁、刘夏、曹馨元

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
高强度工农业活动的高纬度东北地区,是研究大气沉降气溶胶颗粒(沙尘和黑碳)对积雪反照率影响的理想地点。本项目拟在中国东北地区开展沉降气溶胶对积雪反照率的影响研究,将空间分布采样与定位雪坑剖面观测相结合、野外测量与模型模拟相结合,以单颗粒分析技术为主,从微观的角度来定点深入研究气-雪过程中,颗粒物形貌变化和矿物组成特征(有什么)、颗粒物干湿沉降速率和积雪中三维浓度分布(有多少)、积雪反照率变化特征和模拟对比(怎么样),定量化明确沙尘和黑碳的各自贡献量,以降低沙尘/黑碳作用于雪反照率辐射强迫估算的不确定性,为区域气候变化、冰雪水文过程以及基于卫星遥感反演雪冰物理特性等相关研究提供重要的基础数据和理论依据。
英文摘要
The Northeast China, with high latitudes and high strength of industrial and agricultural activities, is an ideal area to study the effects of deposited aerosol particles (dust and black carbon) on the snow surface albedo. This project intends to study the impact of deposited aerosols on the snow albedo in Northeast China by the field measurements and model simulations. The spatial sampling and monitoring over the study region combined with located snowpack observations will be carry out in this project. Based on the technique of individual particle analysis, we will further study the microscopic morphology changes (e.g. aging) and mineralogical composition (What), dry and wet deposition rates and concentration distribution of particles in snow (How many), variation characteristics of snow albedo and comparison with model simulations (How to) and quantify the respective contributions of dust and black carbon during the atmosphere - snow process. This study will reduce the uncertainties of radiative forcing caused dust / black carbon which deposited on snow, and even provide important basic data and theoretical basis for related studies of regional climate change, snow hydrological processes, and satellite-based remote sensing inversion of the physical properties of dirty snow.
积雪和冰川对气候变化极其敏感,经大气传输和沉降至积雪中的黑碳和沙尘颗粒可有效降低积雪反照率,吸收更多的太阳辐射并促使区域雪场融化加速。近年来,气溶胶-雪-辐射耦合研究项目逐渐成为研究热点,系统化研究气溶胶颗粒(含组份变化)的大气-雪-冰过程及降低雪面反照率进而影响辐射强迫的过程,已成为目前评估气溶胶与雪冰对气候系统影响过程中亟需解决的科学问题之一。本项目在中国东北地区开展沉降气溶胶对积雪反照率的影响研究,野外测量与模型模拟相结合,创新开发了脏雪波谱反照率模型(SAMDS模型),可为区域气候变化、冰雪水文过程以及基于卫星遥感反演雪冰物理特性等相关研究提供重要的基础数据和理论依据。同时,本项目进一步开展了东北地区沙尘模型对比、秸秆焚烧的颗粒物排放模拟、挥发性有机物排放和臭氧分布的数值模拟研究,为区域尺度开展我国东北地区沉降气溶胶对区域气候影响奠定了理论和数据基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI: 10.5194/acp-2016-681
发表时间: 2016-10
期刊: Atmospheric Chemistry and Physics
影响因子: 6.3
作者: [Xuelei Zhang;D. Tong;Guangjian Wu;Xin Wang;A. Xiu;Yongxiang Han;Tianli Xu;Shichun Zhang;Hongmei Zhao]
通讯作者: Xuelei Zhang;D. Tong;Guangjian Wu;Xin Wang;A. Xiu;Yongxiang Han;Tianli Xu;Shichun Zhang;Hongmei Zhao
Simulating Performance of CHIMERE on a Late Autumnal Dust Storm over Northern China
模拟 CHIMERE 在中国北方晚秋沙尘暴中的表现
DOI: 10.3390/su11041074
发表时间: 2019
期刊: Sustainability
影响因子: 3.9
作者: [Ma Siqi, Zhang Xuelei, Gao Chao, Tong Quansong, Xiu Aijun, Zhao Hongmei, Zhang Shichun]
通讯作者: Zhang Shichun
DOI: 10.5194/acp-2016-681
发表时间: 2016
期刊: Atmos. Chem. Phys. Discuss.
影响因子:
作者: [Xuelei Zhang, Daniel Q. Tong, Guangjian Wu, Xin Wang, Aijun Xiu, Yongxiang Han, Tianli Xu, Shichun Zhang, Hongmei Zhao]
通讯作者: Hongmei Zhao
DOI: 10.7522/j.issn.1000-0240.2018.0121
发表时间: 2018
期刊: 冰川冻土
影响因子: --
作者: [石腾龙, 崔杰粲, 浦伟, 王鑫, 张学磊]
通讯作者: 张学磊
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    中纬度雪-气界面活性氮HONO和N2O5通量交换模拟与观测研究
    污雪反照率回馈效应对区域气候和空气质量影响的数值模拟研究
    基于多卫星遥感的积雪粒径与吸光性物质含量反演研究
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    国内基金
    海外基金