生物燃料排放导致的全球气溶胶和气候影响的不确定性( Uncertainties in global aerosols and climate effects due to biofuel emissions )

JK Kodros CE Scott SC Farina YH Lee JR Pierce Atmospheric chemistry Uncertainties in global aerosols and climate effects due to biofuel emissions COLORADO STATE UNIVERSITY Jeffrey R. Pierce Kodros John Kelly

生物燃料燃烧产生的气溶胶对健康和气候的影响；然而，虽然通过改进燃烧技术减少排放将改善健康，但对气候的净影响基本上是不受限制的。在这项研究中，我们考察了全球气溶胶浓度、直接辐射气候效应和云-反照气溶胶间接气候效应对生物燃料排放因子、光学混合状态、模式核化和背景二次有机气溶胶(SOA)不确定性的敏感性。我们使用戈达德地球观测系统的全球化学传输模式（GEOS-Chem）和两矩气溶胶截面(TOMAS)微物理。发射因子包括量、成分、尺寸和吸湿性，以及光学混合态性质。我们还评估了家庭煤炭使用的排放量，这不是生物燃料，但也经常从家庭中排放。我们在假设不同混合状态（均质、核壳和外部）有和没有吸收性有机气溶胶（棕色碳）的情况下，估计了直接辐射效应。我们发现，在所有模拟/混合状态组合中，生物燃料排放的全球平均直接辐射效应范围为-0.02-+0.06Wm-2，源区的区域效应范围为-0.2-+0.8Wm-2。全球平均云-反照率气溶胶间接效应(AIE)的范围为+0.01--0.02Wm-2，源区的区域效应范围为-1.0--0.05Wm-2。直接辐射效应强烈地依赖于发射质量、成分、发射气溶胶粒径分布和假设的光学混合状态的不确定性，而间接辐射效应则依赖于发射质量、发射气溶胶粒径分布以及模式成核和二次有机气溶胶方案的选择。这些影响的标志和大小具有很强的区域依赖性。我们得出结论，生物燃料气溶胶的气候效应在很大程度上是不受约束的，由于模型输入的不确定性，气溶胶效应的整体迹象尚不清楚。这种不确定性限制了我们引入旨在减少生物燃料黑碳排放以对抗温室气体变暖影响的缓解战略的能力。为了更好地理解生物燃料燃烧产生的颗粒排放对气候的影响，我们建议现场/实验室测量缩小对（1）排放质量，(2)排放尺寸分布，(3)混合状态，(4)黑碳与有机气溶胶的比例的限制。

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