农业资源中心在空气污染对全球变暗的影响研究中取得进展

石家庄农业资源中心,2012-06-21

太阳辐射作为地球上所有生命的初级能量来源，深刻影响着大气、水循环以及生态系统。自20世纪50年代以来，世界大部分地区太阳辐射出现下降趋势，即全球研究热点之一的“全球变暗”(Global dimming) 现象。到达地表的太阳辐射减少会削减蒸发所需的潜热通量，减缓地表水循环过程。这一效应被广泛用来解释在“全球变暖”的背景下出现的蒸发皿蒸发量下降的趋势，即“蒸发悖论”现象。日照时数记录一天内一个地区接受太阳辐射强度大于或等于120 W m-2的时间长度，由于日照时数比太阳辐射的观测序列更长，日照时数在研究太阳辐射的演变趋势及成因分析中被普遍用作太阳辐射的替代指标。空气污染对我国日照时数的影响程度及作用机理目前尚未明晰。

中科院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心杨永辉研究员带领研究组博士生王雅雯等，通过分析我国38个城市日照时数和空气污染指数（API）的关系，发现在API ≤ 80的城市日照时数2000年以后较上世纪60年代下降了0.8 h d-1 (13.4%)，而在平均API > 80的城市日照时数2000年以后较60年代下降了1.0 h d-1 (15.9%)。在晴空状态下，2001–2005年日照时数在API ≤ 80的情况下较API > 80的条件下长0.7 h d-1 (8.4%)。因此，作为反映空气中可吸入颗粒物 (PM10)、二氧化硫和氮氧化物等污染物浓度的指标，API对日照时数的变化具有负向作用，API通过影响大气中的气溶胶改变大气对太阳辐射的散射和吸收，以及通过改变云的特性，减少到达地表的太阳辐射，使以120 W m-2为阈值记录的日照时数变短。我国日照时数的减少很大程度上可由API解释。

该项研究揭示了我国空气污染指数（API）与光照减少的定量关系，已在国际地球物理学杂志Journal of Geophysical Research (VOL.117, D00V14, doi:10.1029/2011JD016753) 发表。

论文链接：The magnitude of the effect of air pollution on sunshine hours in China