未来甲烷排放增加对平流层水汽和全球臭氧的影响

【摘要】：利用一个耦合的大气化学-气候模式(WACCM3)研究了地表甲烷排放增加对平流层水汽和全球臭氧变化的影响。结果表明,如果地表甲烷的排放量在2000年的基础上增加50%(达到政府间气候变化专门委员会A1B排放情景中2050年的值),平流层水汽体积分数将平均增加约0.8×10~(-6)。南半球平流层甲烷转化为水汽的效率比北半球高。在北半球平流层中,1 mol甲烷分子可以转化为约1.63 mol的水汽分子,而在南半球1 mol甲烷分子大概可以转化为约1.82 mol的水汽分子。甲烷排放增加50%将使全球中低纬度地区以及北半球高纬度地区的臭氧柱总量增加1%—3%,使南半球高纬度地区臭氧柱总量增加近8%,而秋季(南半球春季)南极地区臭氧柱总量增加幅度可高达20%,南极臭氧的这种显著增加主要是由于甲烷增加造成的化学反馈所致。在北半球中高纬度地区,甲烷增加引起的臭氧变化主要与甲烷氧化导致的水汽增加有关。研究还表明,未来甲烷排放增加对臭氧的恢复作用其实与溴化物排放的减少一样重要。 【作者单位】： 中国科学院大气物理研究所大气科学和流体力学数值模拟国家重点实验室;半干旱气候变化教育部重点实验室(兰州大学);
【关键词】： 甲烷排放 大气化学-气候模式 平流层水汽 平流层臭氧 南极臭氧洞
【基金】：国家杰出青年项目(41225018) 国家973项目(2010CB950400) 国家自然科学基金面上项目(41175042) 博士后基金(2012M510525)
【分类号】：P421.32
【正文快照】： 1引言人类活动造成的温室气体排放增加对全球气候将产生深远影响已是不争的事实(Austin，etal，1992;Pitari，et al，1992;Rosenfield，et al，2002;Shindell，et al，1998;Wilson，et al，1987)。甲烷作为一种重要的温室气体，除了对大气有显著的辐射强迫以外，还可以通过化

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