Abstract

Aerosol absorption constitutes a significant component of the total radiative effect of aerosols, and hence its representation in general circulation models is crucial to radiative forcing estimates. We use here multiple observations to evaluate the performance of CAM5.3-Oslo with respect to its aerosol representation. CAM5.3-Oslo is the atmospheric component of the earth system model NorESM1.2 and shows on average an underestimation of aerosol absorption in the focus region over East and South Asia and a strong aerosol absorption overestimation in desert and arid regions compared to observations and other AeroCom phase III models. We explore the reasons of the model spread and find that it is related to the column burden and residence time of absorbing aerosols, in particular black carbon and dust. We conduct further sensitivity simulations with CAM5.3-Oslo to identify processes which are most important for modelled aerosol absorption. The sensitivity experiments target aerosol optical properties, and contrast their impact with effects from changes in emissions and deposition processes, and the driving meteorology. An improved agreement with observations was found with the use of a refined emission data set, transient emissions and assimilation of meteorological observations. Changes in optical properties of absorbing aerosols can also reduce the under- and overestimation of aerosol absorption in the model. However, changes in aerosol absorption strength between the sensitivity experiments are small compared to the inter-model spread among the AeroCom phase III models.

摘要

气溶胶吸收是气溶胶总辐射效应的重要组成部分，因此其在一般循环模型中的表示对于辐射强迫估算至关重要。在这里，我们使用多个观察值来评估CAM5.3-Oslo的气溶胶性能。CAM5.3-Oslo是地球系统模型NorESM1.2的大气成分，与观测值和观测值相比，平均显示出低估了东亚和南亚重点地区的气溶胶吸收量，而沙漠和干旱地区的气溶胶吸收量也被高估了。其他AeroCom III期模型。我们探索了模型传播的原因，发现它与吸收气溶胶（特别是黑碳和粉尘）的柱负荷和停留时间有关。我们使用CAM5.3-Oslo进行了进一步的灵敏度模拟，以识别对于建模的气溶胶吸收最重要的过程。敏感性实验的目标是气溶胶的光学特性，并将其影响与排放和沉积过程的变化以及驾驶气象学的影响进行对比。通过使用完善的排放数据集，瞬态排放和气象观测的同化，发现与观测的一致性得到改善。吸收性气溶胶光学特性的变化也可以减少模型中气溶胶吸收的低估和高估。但是，与AeroCom III期模型之间的模型间分布相比，灵敏度实验之间的气溶胶吸收强度变化很小。3-奥斯陆（Oslo）识别对于模拟的气溶胶吸收最重要的过程。敏感性实验的目标是气溶胶的光学特性，并将其影响与排放和沉积过程的变化以及驾驶气象学的影响进行对比。通过使用完善的排放数据集，瞬态排放和气象观测的同化，发现与观测的一致性得到改善。吸收性气溶胶光学特性的变化也可以减少模型中气溶胶吸收的低估和高估。但是，与AeroCom III期模型之间的模型间分布相比，灵敏度实验之间的气溶胶吸收强度变化很小。3-奥斯陆（Oslo）识别对于模拟的气溶胶吸收最重要的过程。敏感性实验的目标是气溶胶的光学特性，并将其影响与排放和沉积过程的变化以及驾驶气象学的影响进行对比。通过使用完善的排放数据集，瞬态排放和气象观测的同化，发现与观测的一致性得到改善。吸收性气溶胶光学特性的变化也可以减少模型中气溶胶吸收的低估和高估。但是，与AeroCom III期模型之间的模型间分布相比，灵敏度实验之间的气溶胶吸收强度变化很小。并将它们的影响与排放和沉积过程的变化以及驾驶气象学的影响进行对比。通过使用完善的排放数据集，瞬态排放和气象观测的同化，发现与观测的一致性得到改善。吸收性气溶胶光学特性的变化也可以减少模型中气溶胶吸收的低估和高估。但是，与AeroCom III期模型之间的模型间分布相比，灵敏度实验之间的气溶胶吸收强度变化很小。并将它们的影响与排放和沉积过程的变化以及驾驶气象学的影响进行对比。通过使用完善的排放数据集，瞬态排放和气象观测的同化，发现与观测的一致性得到改善。吸收性气溶胶光学特性的变化也可以减少模型中气溶胶吸收的低估和高估。但是，与AeroCom III期模型之间的模型间分布相比，灵敏度实验之间的气溶胶吸收强度变化很小。吸收性气溶胶光学特性的变化也可以减少模型中气溶胶吸收的低估和高估。但是，与AeroCom III期模型之间的模型间分布相比，灵敏度实验之间的气溶胶吸收强度变化很小。吸收性气溶胶光学特性的变化也可以减少模型中气溶胶吸收的低估和高估。但是，与AeroCom III期模型之间的模型间分布相比，灵敏度实验之间的气溶胶吸收强度变化很小。