Atmospheric Chemistry and Physics: Анализ глобального баланса серы в атмосфере в мультимодельных рамках
Всё большее число моделей общей циркуляции адаптируют интерактивные схемы серы и аэрозолей для улучшения представления соответствующих физических и химических процессов и связанных с ними обратных связей. Они мотивированы исследованиями реакции климата на крупные извержения вулканов и потенциальными сценариями солнечной геоинженерии. Однако неопределённости в этих схемах велики. Стратосферные сульфаты модулируются выбросами серосодержащих веществ антропогенного и природного происхождения, включая вулканическую активность. Хотя последствия извержений вулканов изучались в рамках глобальных сравнений моделей, фоновые условия круговорота серы таким образом не рассматривались. Здесь авторы восполняют этот пробел, анализируя распределение основных видов серы в девяти глобальных моделях атмосферных аэрозолей для периода вулканического затишья. Использованы данные наблюдений для оценки модельных результатов. В целом модели сходятся во мнении, что три доминирующих вида серы с точки зрения нагрузки (сульфатный аэрозоль, OCS и SO2) составляют около 98% стратосферной и 95% тропосферной серы. Однако оценки моделей значительно различаются в разделении этих видов. Модели сходятся во мнении, что антропогенные выбросы SO2 сильно влияют на аэрозольную нагрузку сульфатов в тропосфере северного полушария, в то время как их важность весьма неопределённа в других регионах, где выбросы намного ниже. Сульфатный аэрозоль является основным осаждаемым веществом во всех моделях, но значения различаются в два раза. Кроме того, распределение потоков влажных и сухих осаждений во многом зависит от модели. Межмодельная изменчивость видов серы незначительна в тропиках и увеличивается к полюсам. Наибольшие различия наблюдаются в динамически активной внетропической области северного полушария и могут быть связаны с представлением стратосферной циркуляции. Различия в балансе серы в атмосфере между моделями возникают из-за представления как химических, так и динамических процессов, взаимодействие которых усложняет объяснение систематической ошибки. Несколько проблемных моментов, выявленных для отдельных моделей, связаны со спецификой химических схем, разрешением моделей и представлением межтропопаузного переноса во внетропической зоне. Необходимы дальнейшие исследования по взаимному сравнению моделей с акцентом на выяснение причин систематических ошибок, учитывая важность этой темы для исследований инъекций стратосферных аэрозолей.
