【遥感应用】现有大气模型低估北极空气污染程度
来源: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/05/160525083925.htm
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2016-09-27

2016年5月27日

 

生物、农业废弃物和化石燃料在不完全燃烧的情况下,会产生黑碳气溶胶(碳粒子)上升到大气中。由于它们吸收阳光,使大气温度升高,同时会给北极积雪套上一个暗层,减少反射率,增加冰雪融化,所以黑碳气溶胶是了解气候变化的重要因素。

很遗憾,与实际测量结果进行比较,发现全球气候模型与气溶胶传输模型相结合的现有模拟模型一直低估了春、冬季期间的北极气溶胶数量,这就造成很难准确评估这些物质对气候的影响。

为了减少误差,一个研究团队决定使用日本K计算机进行北极地区黑碳气溶胶微粒运输和分布的模拟实验。

通过使用间隔只有几公里的较小网格模型替代几十公里网格的现有传统模型,研究人员展示可以对黑碳气溶胶数量进行更为实际的模拟,减少了粗尺度模型的低估问题。由于基于3.5公里网格的最细尺度模型可以实现38层垂直分解,所以此模型需要16亿个网格覆盖全球。此模拟实验由运算速度达到10000兆次/秒(10千万次/秒)的K计算机完成。在模拟两周时段的实验中,需花费17个小时进行运算。

日本理化学研究所(RIKEN)计算科学研究所(AICS)专家Yousuke Sato指出,此研究表明基于强大的超级计算机执行的更细尺度模拟实验能够帮助研究人员用一种更为接近实际的途径进行天气和气候建模。需要注意的是,尽管模型减少了误差,但是并没有完全消除误差。更强大的新一代计算机进行模拟工作,能够实现更逼真的模拟,帮助了解这些气溶胶的传输机制。Sato还提到,众所周知,现有模型没有实际地对气溶胶垂直分布进行建模,研究人员相信更精确地测量结果可以有所帮助。很遗憾在2011年11月模拟实验中没有垂直实测结果,研究人员计划在未来的模拟实验时选择的时段有实际测量的数据存在。

 

原文题目:Current atmospheric models underestimate the dirtiness of Arctic air

资料提供:https://www.sciencedaily.com/releases/2016/05/160525083925.htm

 

(王化编译,殷永元审核)