大氣氣溶膠重要組成部分的沙塵氣溶膠在傳輸過程中通過多種物理過程對下游的季風氣候產生顯著影響。沙塵氣溶膠直接輻射效應通過吸收和散射太陽短波輻射改變局地能量平衡，從而通過“快過程”影響局地熱狀況及大氣環流。遠距離傳輸到海洋上空的沙塵氣溶膠通過引起海表能量和海溫變化的“慢過程”進一步影響氣候。北非沙漠及東亞沙漠分別作為低緯度沙漠和中緯度沙漠的代表（圖1），源區內沙塵氣溶膠通過大氣環流被輸送至下游海域，影響海-氣能量平衡進而改變海表溫度和局地環流。目前，這兩種過程對不同季風系統的調制作用尚不完全清楚。
近日，中國科學院地球環境研究所博士研究生王安琪及其導師利用耦合沙塵循環過程的全球氣候模式（CAM4-BAM），運用海氣耦合及非耦合模擬試驗的研究表明，西非夏季風、東亞夏季風和南亞夏季風對沙塵氣溶膠響應物理過程不完全相同，它們不僅快速地響應沙塵氣溶膠直接輻射效應，且與沙塵氣溶膠引起的海溫反饋這一慢過程密切相關。北非沙塵氣溶膠直接輻射效應增強西非夏季風，而東亞沙塵氣溶膠直接輻射效應減弱東亞夏季風。降水對北非及東亞沙塵氣溶膠直接輻射效應的快響應、慢響應及其之和如圖2所示。二者不同的氣候效應源于沙塵引起的海表降溫與季風區相對位置的差異。西亞沙塵氣溶膠直接輻射效應在季風前期加強南亞夏季風而在季風后期使其減弱，造成南亞夏季風的不同階段氣候效應的差異主要來源于沙塵氣溶膠直接輻射效應的快響應和慢響應強度的相對貢獻。該研究揭示了內陸排放的沙塵氣溶膠通過改變下游區海溫進而調制季風系統的物理機制。
相關研究成果分別在線發表在Journal of Geophysical Research: Atmospheres和Frontiers in Environmental Science上。研究工作得到中科院戰略性先導科技專項（A類、B類）的支持。
圖1.沙塵氣溶膠排放通量（單位：10-8 kg m-2 s-1）。虛線框代表北非沙漠（NAD）及東亞沙漠（EAD）
圖2.季風降水對北非及東亞沙塵氣溶膠直接輻射效應的快響應（a、d），慢響應（c、f）及總響應（快響應+慢響應）（b、e）
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