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为探究气溶胶对短波辐射和近地面臭氧的影响,本文计算了高光谱分辨率(974带)的气溶胶光学性质参数表,并与原始17带气溶胶的光学参数进行了对比验证。在此基础上,使用辐射传输模式BCCRAD分别模拟沙尘(SD)、黑碳(BC)、硫酸盐(SF)、硝酸盐(NT)、有机碳(OC)和海盐(SS)在短波波段的直接强迫,并使用NCAR mm箱式模式模拟计算了不同大气状况下近地面臭氧的含量,定量分析气溶胶通过影响紫外辐射通量光化通量对近地面臭氧产生的影响。主要结论如下:1.对比分析了两种光谱分辨率下气溶胶对短波辐射通量和加热率的影响,发现974带中总的气溶胶对净辐射通量和加热率的模拟结果与17带相近,在近地面大气中略大于17带中气溶胶的影响,但在对流层上层大气中对大气的加热作用小于17带的模拟结果。2.对比讨论了BC、棕碳(BrC)和OC三种碳粒子在短波波段的光学性质,发现BC、BrC和OC使得近地面大气的净辐射通量分别增加了2.75、0.49和0.44 W/m2,占分别总量的74.9%、13.4%和12.9%。BC粒子对短波以吸收作用为主,OC以散射为主,而BrC既有散射作用又用吸收作用,且紫外波段的吸收作用较强。3.假设吸收性的气溶胶BrC为BC核的包裹物质,使用外混合模型、core-shell模型、Maxwell模型与Bruggeman模型分别计算BC-BrC内混合粒子的光学性质。在紫外波段,四种模型中不同体积混合比(VR)假设下粒子群的体积吸收系数(Kab)基本无差异,且随波长增大呈上升趋势;在VR值为0.3的假设下,外混合模型、core-shell模型与Bruggeman模型的计算结果相差不大,而Maxwell模型计算的体积消光系数(Kex)小于其它三个模型的结果;BrC复折射指数mi增大增强了粒子的吸收作用,但减小粒子对光的散射,同时使前向散射在总散射比例增大,最终造成在紫外和可见光波段,粒子mi越大,粒子群的Kex越小。4.使用精度近似于逐线积分模式(LBL)的高光谱分辨率辐射传输模式BCCRAD(974带)对4种大气污染状况下气溶胶在地表与近地层大气中造成的DRF与DFE做了深入的模拟研究。主要结论为气溶胶在地表产生的直接辐射强迫(DRF)为负,在近地层大气中产生的DRF为正,辐射强迫效率(DFE)随气溶胶浓度的升高变大,说明大气气溶胶的含量越高,单位气溶胶光学厚度(AOD)产生的DRF越大。在UV、VIS和NIR中,不同污染状况下气溶胶在地表造成的DRF值范围分别为:-1.36-13.66W/m2,-3.03-32.41 W/m2和-2.74-28.62 W/m2,在近地层大气中产生的DRF值范围分别为0.444.26 W/m2,0.999.80 W/m2和0.938.87 W/m2。5.使用NCAR mm箱式模式模拟计算了不同大气状况下近地面臭氧的含量,结果表明在清洁大气和轻度污染情况下,气溶胶使得近地面O3含量分别增加了0.78 ppbv和0.75 ppbv;而在中度和重度污染状况下,气溶胶使臭氧含量分别减少0.66 ppbv和3.28ppbv。吸收型气溶胶(BC)通过吸收光路中的辐射会使得各个方向光路上的光化通量都减少,导致光化学反应速率降低,减少O3的生成;散射型气溶胶(SF)则通过散射过程造成短波辐射在各个方向的重新分布,提高了近地面大气中光子的利用率,使得光化学反应速率增加,促进O3的生成。