气溶胶是地球大气中的一种微量成分,通过直接效应和间接效应影响气候。
直接效应指气溶胶通过吸收和散射太阳辐射而直接影响地气系统的辐射平衡。间接效应指气溶胶可作为云凝结核(CCN)或冰核(IN)影响云含水量、云光学特性、云量和云寿命等进而间接影响气候,又可分为两类。
第一类间接效应(Twomey 效应):气溶胶数浓度增加导致云粒子的数浓度增加而半径减小,增加云体反照率(云中液态水含量不变时,与气溶胶的吸收特性和光学厚度有关)。第二类间接效应(Albrecht 效应或云生命期效应):人为气溶胶增加导致云粒子半径减小,进而抑制降水,改变云生命周期。此外气溶胶对云还有半直接效应,诸如烟尘、黑碳一类的气溶胶具有较强的吸收太阳辐射并重新向外释放热辐射的能力,可以加热大气和云团使云滴蒸发,起到减少云量,缩短云生命期,减小云体平均反照率的作用。反过来云可以通过降水清除大气中的气溶胶,进而影响气溶胶对云的作用。
直接效应主要指气溶胶通过散射和吸收太阳辐射,改变到达地表面的辐射量,从而改变地面气温的效应。
间接效应主要指气溶胶作为云凝结核改变云的反照率、生命期等性质,进而影响云的生消过程和降水的效应。