Atmospheric Chemistry and Physics: Диагностика неопределённостей в глобальных кадастрах выбросов от сжигания биомассы и их влияние на смоделированные загрязнители воздуха
В текущих реестрах сжигания биомассы сохраняются большие неопределённости, и выбор этих реестров может существенно повлиять на модельные результаты при оценке влияния аэрозолей сжигания биомассы на погоду и климат. Авторы оценили расхождения между кадастрами выбросов сжигания биомассы, сравнив выбросы угарного газа CO и органического углерода из семи основных регионов сжигания биомассы по всему миру в период с 2013 по 2016 гг. Основные инвентаризации при подходе «снизу вверх», включая Inventory Fire INventory из NCAR 1.5 (FINN1.5) и Global Fire Emissions Database version 4s (GFED4s), а также реестры при подходе «сверху вниз» Quick Fire Emissions Dataset 2.5 (QFED2.5) и инвентарь пожарных выбросов версии 0 на основе радиометра видимой инфракрасной визуализации (VIIRS-) (VFEI0) были выбраны для представленного анализа.
Глобальные выбросы CO колеблются от 252 до 336 Тг, при этом региональные различия достигают шестикратной разницы. Сухое вещество вносит основной вклад в региональные различия в выбросах CO (50%–80%), а на выбросы приходятся оставшиеся 20%–50%. Неопределённости в отношении сухого вещества часто возникают из-за ошибок в расчёте расхода донного топлива и площади выгорания, вызванных методами классификации растительности и продуктами обнаружения пожара. В тропиках торфяники являются источником большей топливной нагрузки и более высоких коэффициентов выбросов, чем луга. В высоких широтах увеличение доли облаков усиливает расхождение в расчётной площади пожара (или мощности излучения огня) на 20%. Глобальные выбросы органического углерода колеблются от 14,9 до 42,9 Тг, демонстрируя более высокую изменчивость, чем выбросы CO, из-за скорректированных коэффициентов выбросов в QFED2.5, при этом региональные различия достигают коэффициента 8,7.
Кроме того, авторы применили эти кадастры выбросов сжигания биомассы к модели атмосферы сообщества версии 6 (CAM6) и оценили эффективность модели на основе наблюдений. Полученные результаты показывают, что моделирование, основанное на GFED4, лучше всего согласуется с измерениями загрязнения СО в тропосфере (MOPITT). При сравнении результатов моделирования с данными спектрорадиометра визуализации среднего разрешения (MODIS) и аэрозольной роботизированной сетью (AERONET) для оптической толщины аэрозоля, обнаружено, что не существует глобального оптимального выбора для запасов сжигания биомассы. В высоких широтах северного полушария использование GFED4 и QFED2.5 позволяет лучше фиксировать величину оптической толщины аэрозоля и суточные вариации. В экваториальной Азии GFED4 превосходит другие кадастры в представлении ежедневных изменений, особенно во время интенсивных горений. В Юго-Восточной Азии авторы рекомендуют использовать величину выбросов органического углерода из FINN1.5 в сочетании с суточной изменчивостью из QFED2.5. В Южном полушарии последний VFEI0 показал себя относительно хорошо. Это исследование имеет значение для уменьшения неопределённостей в выбросах и улучшения кадастров выбросов сжигания биомассы в дальнейших исследованиях.
