Чёрный углерод (ЧУ) оказывает разогревающее воздействие на климат. В настоящее время между глобальными климатическими моделями были выявлены значительные расхождения в смоделированных объёмах и оптических свойствах ЧУ, и, потому радиационное воздействие ЧУ остаётся в значительной степени неопределённым. Старение ЧУ является одним из ключевых процессов, вносящих вклад в неопределённость при его моделировании. В этом исследовании авторы оценивают процесс старения ЧУ с помощью модели глобального климата, используя недавние лабораторные и наземные измерения над Китаем. Это исследование показывает, что старение ЧУ в модели слишком быстрое по сравнению с наблюдениями, и доминирующим процессом для смоделированного старения ЧУ является конденсация паров вторичных органических аэрозолей над Китаем. Кроме того, показано, как различные скорости старения ЧУ могут повлиять на его смоделированную концентрацию на поверхности и нагрузку на него. Эти результаты показывают, что необходимы дальнейшие измерения, чтобы лучше понять механизм старения ЧУ и улучшить его учёт в глобальных климатических моделях.

Неопределённость климатического воздействия черного углерода (ЧУ) остается большой. Одним из критических её источников, который необходимо учитывать, является старение ЧУ. Авторы используют Community Atmosphere Model Version 6 (CAM6), сконфигурированную с четырёхрежимной версией модального аэрозольного модуля (MAM4), для оценки смоделированного процесса старения ЧУ с помощью недавних лабораторных и полевых измерений над Китаем. Как показало сравнение шкалы времени старения ЧУ и количественной доли состарившегося ЧУ с недавними измерениями, смоделированная шкала времени конденсационного старения оценивается примерно на 0,8 часа (17%) быстрее, чем измерение в камере, и суточные вариации смоделированной степени старения ЧУ обычно выше, чем в наблюдениях (в основном из-за быстрого увеличения смоделированной степени старения ЧУ в дневное время). Дальнейший анализ показывает, что конденсационное старение ЧУ преобладает (> 70%) над Китаем. В частности, в наибольшей степени этому способствует конденсация паров вторичных органических аэрозолей над Китаем. Замедление старения ЧУ увеличивает смоделированную концентрацию ЧУ на поверхности над удалённым Западным Китаем и нагрузку ЧУ, но почти не меняет его концентрацию на поверхности над Восточным Китаем. Эти результаты показывают, что представление старения ЧУ в MAM4 нуждается в дальнейшем улучшении для замедления скорости старения ЧУ, особенно обусловленной конденсационным старением от вторичных органических аэрозолей, чтобы улучшить моделирование ЧУ в отдалённых районах и его влияние на перенос ЧУ в MAM4.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022JD037427