研究概要:
行星反照率是地球系统能量平衡的核心参数,其微小变化能通过辐射强迫显著影响全球温度,并触发多圈层反馈机制,其持续下降已成为加剧全球能量失衡的关键因素,因此精确量化其时空变异与气候互馈对理解气候变化至关重要。该研究基于2001-2023年的CERES EBAF Ed4.2最新观测数据,该综述系统回顾了二十年多来地球行星反照率与反射短波辐射的时空演变特征、驱动机制及未来趋势,为优化气候预测模型、评估未来气温变化以及制定有效的气候减缓策略提供了重要科学依据。
研究结果表明:全球平均行星反照率正以 -0.0023/decade 的速度下降,2023年降至卫星记录最低值 0.286,导致地球吸收的太阳辐射持续增加,加剧全球变暖。其中北半球反照率下降速率高于南半球,显示出区域气候响应的显著不对称性。研究指出这一变化主要由热带和副热带海洋低云减少、极地冰雪融化以及气溶胶排放下降(如污染控制和航运减排)等因素共同驱动。该研究利用“涌现约束”方法大幅降低反射短波辐射预测不确定性,揭示在本世纪内地球反射的太阳辐射将持续减少,意味着更多热量将被地球吸收。在以化石燃料为主的传统发展路径情景(SSP5-8.5)下,反射辐射下降速度将加快,加剧全球变暖;而在可持续发展路径情景下(SSP1-2.6)则有望逐步减缓这一趋势,凸显可持续发展路径对地球能量平衡的关键影响。
反射太阳辐射及其晴空大气、地表和云分量的纬度带和空间趋势分解
CMIP6模式集合模拟的全球和半球平均2015-2099年的大气层顶反射太阳辐射异常时间序列
核心PI
李积明 |
兰州大学
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1、云特性的主被动卫星反演
2、云气候学及云-气溶胶相互作用
3、云的辐射效应
1、国家自然科学基金-面上项目,基于主动卫星观测和再分析数据集的青藏高原云类型分布、重叠及辐射效应的分析研究,2016/1-2019/12,主持;
2、国家自然科学基金-青年项目,利用主被动卫星资料反演层积云特性垂直分布的新方法,2013/1-2015/12,主持;
3、国家自然科学基金-重点项目,利用先进云雷达和拉曼激光雷达对半干旱区云特性及辐射效应的观测研究,2015/1-2019/12,骨干;
4、国家重大研发计划子课题,大气水资源时空分布与人工降雨雪选址和时机研究,2016.01-2020.12,骨干;
5、中科院A类先导专项子课题,气溶胶-云互馈对西风季风水汽输送的影响,2018.03-2023.02,骨干;
简碧达 |
兰州大学
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简介:
简碧达,兰州大学大气科学学院青年研究员。2022年毕业于兰州大学大气科学学院获博士学位,随后留校作博士后研究,2025年聘为青年研究员。主要从事云气候学,云辐射参数化,云-辐射-降水相互作用等方面的研究,主持国家自然科学基金青年基金项目以及中国博士后科学基金面上项目。
研究及招生方向:
1、云气候学
2、云辐射效应
3、云辐射参数化
4、云-辐射-降水相互作用
主要科研项目:
1、国家自然科学基金青年项目-《基于多源卫星和再分析资料的半球反照率变化与归因研究》,2024.01-2026.12,主持;
2、博士后科学基金面上项目-《基于CMIP6 的行星反照率变化预估研究》,2023.07-2025.04,主持;
3、国家自然科学基金重点项目-《云降水特性的数据集构建、变化机理与参数化方案改进研究》,2025.01-2029.12,骨干;
4、国家重点研发计划重点专项课题-《极区不同相态云验证及时空变化分析》,2025.04-2028.03,骨干;
文章信息:
上述研究成果发表于国际权威期刊《Earth-Science Reviews》。兰州大学大气科学学院博士研究生李瑞雪和青年研究员简碧达为论文共同第一作者,李积明教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金重点项目(42430601)、国家自然科学基金(42305072)、中国博士后科学基金(2023M731454)以及甘肃省教育厅优秀研究生“创新之星”培养计划(2025CXZX-075)等项目的共同支持。
论文发表:
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