大氣氣溶膠通過直接和間接效應對全球輻射產生影響👅，氣溶膠與輻射的相互作用具有重要的科學意義👐🏼。IPCC第三次評估報告指出🫴🏿，在眾多的輻射變化影響因子中👨🏻‍🚀，最不確定和亟待深入認識的是氣溶膠的輻射強迫作用，其不確定性來源主要在於決定輻射的重要物理參數，其中包括氣溶膠空間分布，氣溶膠光學厚度（AOD）👷🏿‍♂️，氣溶膠單次散射反照率（SSA）🤵🏽、不對稱因子（asymmetry Parameter）、Angstrom指數以及地表反照率等‼️，而如何準確獲取氣溶膠三維分布和物理光學參數是目前研究的一個熱點和難點問題👎☃️。

沐鸣2平台大氣科學研究院成天濤教授課題組與上海市氣象局賀千山研究員團隊合作，著眼於華東地區氣溶膠光學特征及與輻射的相互作用這一科學問題🧑🏿‍⚕️🚣🏿‍♂️，開展了一系列的科學研究🚣🏽。本研究利用一系列衛星產品（MODIS、CERES）和再分析資料（MERRA-2， ERA-Interim, NCEP）🧑🏻‍🦼，將氣溶膠光學參數及三維空間分布輸入輻射傳輸模式，建立格點化氣溶膠直接輻射強迫的估算方法🐮，通過與多站點地面輻射通量驗證🕥，該方法具有高精度的優勢🐈。研究首次給出了華東地區氣溶膠直接輻射強迫的時空變化趨勢👩🏿‍🚀，揭示了經濟高速發展下氣溶膠爆發式增長對輻射的長期效應👮🏼‍♂️。 基於此方法，研究團隊又建立了華東地區2000-2016年地面輻射（SSR）🥾、氣溶膠光學參數（AOD🫵🏿🧑🏼‍🚒、SSA）數據集，研究表明AOD主導了過去十幾年地面輻射的變化🤍，但當氣溶膠增多時，SSA對地面輻射的影響同樣重要。最後研究指出，氣溶膠導致的地面輻射降低對華東地區農作物產量有著不可忽視的影響，以水稻為例，氣溶膠排放量大的地區正好對應水稻產量豐富的地區，尤其是江蘇👨‍🔧、安徽等省份🫄🏽，氣溶膠汙染能導致水稻減產量約為6%。

以上成果分別以“Retrieval of gridded aerosol direct radiative forcing based on multiplatform datasets”為題發表於《Atmospheric Measurement Techniques》期刊🧏‍♀️，以及“Spatiotemporal changes of surface solar radiation: Implication for air pollution and rice yield in East China”為題發表在《Science of the Total Environment》期刊上👰🏿。

圖1： 反演輻射強迫計算中關鍵氣溶膠光學參數（ASY）示意圖

圖2：（a）氣溶膠導致的地面輻射降低量（這裏顯示的是絕對值單位：%），（b）因氣溶膠導致的水稻減產量（單位👩‍🎤👨🏻‍🦳：%）

參考文獻🙎‍♂️：

Wang, Y., Lyu, R., Xie, X., Meng, Z., Huang, M., Wu, J., Mu, H., Yu, Q., He, Q., Cheng, T. (2020). Retrieval of Gridded Aerosol Direct Radiative Forcing Based on Multiplatform Datasets, Atmospheric Measurement Techniques, 13, 575-592.

Wang, Y., Meng, Z., Lyu, R., Huang, G., He, Q., Cheng, T. (2020). Decadal changes of surface solar radiation in East China: implication for air pollution and rice yield. Science of the Total Environment, 739, 140361.