气溶胶光散射效应对全球陆地生态系统碳收支的影响

项目名称： 气溶胶光散射效应对全球陆地生态系统碳收支的影响

项目编号： No.41271211

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 王恒茂

作者单位： 南京大学

项目金额： 75万元

中文摘要： 自然过程以及人类活动产生的气溶胶对陆地生态系统碳循环具有非常复杂的影响。近年来，许多研究表明，忽略气溶胶光散射效应会给陆地生态系统碳收支的估算带来较大的偏差。然而目前国内外在区域和全球尺度上研究气溶胶光散射效应对陆地生态系统碳收支影响的工作还比较缺乏，已有的少数研究受所使用数据和研究方法的限制，结果还有很大的不确定性。本研究将综合利用地面观测、卫星遥感及大气化学传输模型模拟生成的气溶胶光学信息，结合大气辐射传输模型计算到达地表的太阳辐射通量，驱动BEPS生态系统模型，研究气溶胶光散射作用对全球陆地生态系统碳收支的影响特征；阐明中国地区陆地生态系统碳收支对人为源气溶胶导致的散射辐射变化的时空响应关系。研究结果将为提高陆地生态系统碳收支的估算精度、评估人类活动对生态系统的影响提供理论和科学支持。

中文关键词： 碳循环；散射辐射；气溶胶；陆地生态系统；

英文摘要： Natural and anthropogenic aerosols have a very complex impact on terrestrial ecosystem carbon cycle. Many recent studies show that neglecting diffuse radiation would lead to great uncertainty in estimating terrestrial ecosystem carbon flux. However, few attempts have been made to study the impact of aerosol light scattering effect on terrestrial ecosystem carbon flux at global scale. Several studies, confined by the quality of optical properties on aerosols and cloud used and methodologies adopted, still show questionable results. This study attempts to investigate the impact of aerosol light scattering effect on global terrestrial ecosystem carbon flux, and to explore the response of terrestrial ecosystem productivity and carbon budget to anthropogenic aerosols in China, by using a modeling framework. It will include a synergy of ground observations, satellite retrievals and model simulation of aerosol optical properties, radiative transfer calculations of diffuse radiation and BEPS ecosystem process model simulations. The findings of this study will provide guidance and insight for a better estimate of terrestrial ecosystem carbon flux, the evaluation of the impact of human activities on the productivity of terrestrial ecosystem and the policy making on emission reduction strategy.

英文关键词： carbon cycle；diffuse；aerosol；terrestrial ecosystem；