Atmospheric Chemistry and Physics: Радиационное воздействие пыли в оценках моделей земной системы CMIP6: выводы из эксперимента AerChemMIP piClim-2xdust
Минеральная пыль существенно влияет на нисходящие и восходящие коротковолновые и длинноволновые радиационные потоки, поэтому изменения в составе пыли могут изменить энергетический баланс Земли. В данном исследовании анализируется эффективное радиационное воздействие пыли (DuERF) в девяти моделях земной системы CMIP6 с использованием эксперимента piClim-2xdust в рамках проекта AerChemMIP. В эксперименте piClim-2xdust используется глобальный коэффициент настройки эмиссии пыли для удвоения потока излучения. DuERF разлагается на вклады взаимодействия пыли с излучением (прямое DuERF) и взаимодействия пыли с облаком (облачное DuERF). Суммарное прямое DuERF находится в диапазоне от −0,56 до 0,05 Вт·м−2. Модели с более низким (более высоким) поглощением пыли и меньшей (большей) долей крупной пыли показывают наибольшее отрицательное (положительное) прямое DuERF. DuERF облаков положительно в большинстве моделей, в диапазоне от −0,02 до 0,2 Вт м−2, однако они различаются по своему вкладу в коротковолновые и длинноволновые радиационные потоки. В частности, NorESM2-LM показывает положительное длинноволновое облачное DuERF, что объясняется влиянием пыли на перистые облака. Эффективность воздействия пыли различается в десять раз между оценками разными моделями, что указывает на то, что неопределённость в DuERF, вероятно, занижена в AerChemMIP. Существует последовательная быстрая реакция осадков, связанная с уменьшением атмосферного радиационного охлаждения пылью. Модели с сильно поглощающей пылью показывают уменьшение осадков, что можно объяснить уменьшением атмосферного радиационного охлаждения при ясном небе (до 3,2 мм год−1). В NorESM2-LM это снижение связано с облачностью (атмосферное радиационное охлаждение) из-за увеличения количества перистых облаков (до 5,6 мм в год). В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что быстрая реакция осадков, вызванная только пылью, может быть значительной и сопоставимой с реакцией, вызванной антропогенным чёрным углеродом.