科学家提出探索太阳辐射“变暗”原因的新视角

　　作为地球上所有生命的初级能量来源，太阳辐射深刻地影响着大气、水循环及生态系统。在青藏高原上更是如此，更稀薄、洁净的空气以及更低的水汽含量使得其接收到了更多的太阳辐射，成为地表能量预算中最重要的一部分，深刻地影响着冰冻圈。

　　有研究表明，自上世纪五十年代以来，世界大部分地区的太阳辐射出现了下降趋势，即所谓的“全球变暗”的现象。该现象持续了数十年，在1990年之后宣告终结，日趋明亮（M.Wild等 2005）。这样的扭转过程并未在青藏高原上发现，相反，其呈现出了持续的“变暗”趋势（W. Tang 等 2011）。

　　是什么原因导致了太阳辐射“变暗”或“变亮”呢？目前，学术界并未有一致的被广为接受的解释，但基本上可以锁定在大气层，即不用考虑太阳活动、地球公转轨道变动等影响。那么，起主导作用的是云、水汽、臭氧亦或是气溶胶的含量变化呢？有待进一步解答。

　　中国科学院青藏高原研究所特聘教授、瑞典哥德堡大学地球科学系陈德亮课题组与国家气候中心合作，提出了探索太阳辐射“变暗”原因的新视角，并以高原上格尔木与拉萨两个辐射观测站为例做了深入分析。过去的研究更多分析太阳总辐射，而该文章作者认为，结合一个分别模拟太阳直射和散射的模型以及相关的长期（太阳直射和散射）观测可以揭露太阳辐射在大气层中的消光过程（被吸收和散射），进而更明确影响太阳辐射变化的主导因子。具体地，该研究分析了用于模拟太阳直射和散射的辐射系数（直射系数和散射系数），该系数通过对比观测和Solar Analyst 的模拟进行标定。尽管未能定量地回答云量变化的影响，该研究结果表明，高原大气变湿（升温的结果）在格尔木和拉萨分别解释了18%和5%的太阳辐射变暗，并基本排除了气溶胶含量变化的因素——这是因为高原上气溶胶对太阳辐射的消光作用主要是通过散射作用，即会导致地表接收到的太阳辐射直射部分减少而散射部分增多，而观测到的这两部分太阳辐射都呈现了降低趋势。

　　另外，该研究同时还为青藏高原区域高分辨率太阳辐射估算提供了基础：考虑高原复杂的地形，与其将高原稀数分布的辐射观测直接插值到高分辨率网格上，显然对不受地形影响的辐射系数进行插值会有更好的效果。

　　该研究成果以林长贵（博士后）为第一作者，陈德亮为通讯作者，文章发表于International Journal of Climatology。该研究得到中科院A类战略性先导科技专项：泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设（XDA20060401）、中国国家留学基金委、气象行业科研专项、瑞典VR、STINT、BECC 和 MERGE 等的资助。