安第斯-亚马逊过渡带不同气溶胶分布模式与辐射强迫的对比：一项关于生物量燃烧影响的七年分析

《Environment International》：Contrasting aerosol regimes and radiative forcing across the Andean–Amazonian transition: A seven-year analysis of biomass burning impacts

　　

Cesar Victoria-Barros|René Estevan|Octavio Fashé Raymundo|Héctor Navarro-Barboza

摘要

亚马逊盆地的生物质燃烧是影响整个热带南美洲地区气候和空气质量的主要大气气溶胶来源，然而其对高海拔安第斯山脉和低地亚马逊环境的不同影响仍缺乏定量研究。本文对2015年至2021年这七年间两个不同地点（秘鲁安第斯山脉的万卡约观测站（海拔3313米）和巴西西南部亚马逊地区的里奥布兰科（海拔212米）的气溶胶传输路径、成分及辐射强迫进行了综合分析。通过结合AERONET Level 2.0观测数据、HYSPLIT逆向轨迹分析、VIIRS-SNPP火灾检测结果以及MERRA-2气溶胶产品，我们发现了同一区域系统内的两种截然不同的气溶胶特征。里奥布兰科在6月至10月期间直接暴露在强烈的生物质燃烧影响下（距离燃烧源$<$' role="presentation">$<$200公里），导致极端的气溶胶负荷（AOD₄₄₀高达1.25；PM_2.5浓度超过$50\mathrm{\mu }\mathrm{克}$' role="presentation">$50\mathrm{微克}\mathrm{克}$ m^?3），有机碳占比高达90%，并且大气辐射强迫强度为$+75$' role="presentation">$+75$ 瓦特每平方米（W m^?2），这是亚马逊地区生物质燃烧条件下报告的最高值之一。相比之下，万卡约接收到的烟雾经过长距离传输（300–600公里）后变得稀释且老化，其成分包括持久的矿物粉尘（18%–30%）和硫酸盐（12%–23%），大气辐射强迫强度显著较低（约为$+33$' role="presentation">$+33$ 瓦特每平方米（W m^?2）。这种2.3倍的站点间大气辐射强迫差异在统计不确定性范围内具有显著性，表明源距离和地形障碍共同调节了安第斯山脉与亚马逊地区之间的气溶胶-气候相互作用，这对区域环流、降水反馈以及安第斯冰冻圈稳定性具有重要影响。