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JAMES: 一种快速准确的开源大气传输模型

气象学家 · 公众号 · · 2024-06-13 15:03

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一种新的区域平均大气传输模型将有助于估算臭氧消耗物质和温室气体的排放量。

氯氟烃 (CFC) 是一种消耗臭氧层的物质，其生产和排放已受到《蒙特利尔议定书》国际协议的限制。长期以来，科学家一直使用大气传输模型以及对大气中 CFC 的观测来检测 CFC 和其他消耗臭氧层的化学物质的排放地点。其中一些模型使用起来非常简单，但由于分辨率低且传输时间恒定，因此不太准确，其他三维模型更准确但也更为复杂，需要大量的计算能力和专门的培训才能运行。

Western 等人 [2024] 提出了一种中等复杂度的新模型（MALTA：大气中经度平均传输模型），该模型可以准确地捕捉极地间和年与年之间的大气传输变化，但比复杂的三维模型运行速度更快、更容易。为了建立这个新的二维模型，作者结合了来自更复杂模型的大气环流和混合率，这些模型代表了我们对大气传输的最新认识。使用这个简化的模型，他们可以从更复杂的模型中准确地推断出 CFC 排放的速率和模式。

重要的是，该模型捕捉到了简单的时间恒定模型未能捕捉到的大气传输的逐年变化。一个例子是准两年振荡(QBO)，即热带平流层风向的周期性变化。MALTA准确地捕捉到了QBO对大气中CFC-11浓度的影响(见上图)，这是准确估计CFC-11排放的重要一步。这个开源模型对于模拟其他长期存在的大气痕量气体也很有用，比如甲烷、一氧化二氮和其他卤代烃。

背景颜色显示了使用 MALTA 模型进行的 30 年模拟中 CFC-11 压力异常。其年际变化是由准两年振荡(QBO)引起的，这是热带平流层低层风向的一种自然振荡。平流层的压力约为20hPa，而地球表面的压力为1000hPa。紫色曲线显示了在新加坡上空平流层下层的异常风的观测结果。资料来源：Western et al.[2024]，图5

以上点评英文原文发表于：AGU Eos Editors' Highlights ，中文翻译仅供参考。

原文作者： Timothy DeVries, Associate Editor, JAMES

原文链接：https://eos.org/editor-highlights/a-fast-and-accurate-open-source-atmospheric-transport-model

论文原文

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https://doi.org/10.1029/2023MS003909

关于期刊

Journal of Advances in Modeling Earth Systems (JAMES) 是一本 金色开放获取期刊 ，发表有助于了解 地球物理系统 ，及其 与生物、地质和化学系统结合的各种尺度的模型的开发与应用 的研究论文。

研究论文可以是纯技术方面的，如有助于建模的新的或改进的算法或新数据集；也可以是综合性的，如新的建模或模拟系统的集成；或是概念性的，如为建模或分析制定标准的新框架和新构想。

2022年影响因子： 6.8

5年影响因子： 7.1

从投稿到一审意见的中位数时间： 76天

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