Частицы, содержащие черный углерод (ЧУ), сильное поглощающее вещество, оказывают довольно неопределенное прямое и косвенное радиационное воздействие на атмосферу. Для исследования массовой концентрации и поглощающих свойств частиц ЧУ над Центральной Европой использовалась модель WRF-Chem с разрешением 12 км в сочетании с кадастром выбросов ЧУ высокого разрешения (EUCAARI 42-Pan-European Carbonaceous Aerosol Inventory; 1/). 8° × 1/16°). Моделирование модели оценивалось с использованием измерений эквивалентного углерода в саже, коэффициентов поглощения и числовых концентраций частиц на 7 объектах Немецкой сети сверхдисперсных аэрозолей, PM.10 массовые концентрации из густой сети измерений Федерального агентства по охране окружающей среды Германии на 392 станциях мониторинга и оптическая толщина аэрозоля из MODIS и AERONET. Выбран четкий временной период (25 марта – 10 апреля 2009 г.), в течение которого в первую неделю преобладала чистая морская воздушная масса, а затем преобладала загрязненная континентальная воздушная масса преимущественно с юго-востока с повышенной среднесуточной концентрацией ВС до 4 мкг. м-3. Имитация ПМ10 массовая концентрация, числовая концентрация аэрозоля и оптическая толщина хорошо согласовывались с наблюдениями, тогда как смоделированные массовые концентрации СУ оказались в 2 раза ниже, чем наблюдения. Вместе с обратными траекториями детальный анализ погрешности модели показал, что текущие выбросы ЧУ в странах к востоку и югу от Германии могут быть занижены в 5 раз, по крайней мере, для периода моделирования. Запуск модели с масштабированием выбросов ЧУ в этих регионах привел к меньшему смещению модели и лучшей корреляции между моделью и измерением. Напротив, коэффициент поглощения частиц был смещен в положительную сторону примерно на 20 %, даже когда массовая концентрация ВС была занижена примерно на 50 %. Это указывает на то, что обработка ВС внутренней смесью в оптическом расчете WRF-Chem в нашем случае нереалистична, что чрезмерно усиливает поглощение света частицами, содержащими ВС. Путем корректировки смоделированного сечения поглощения массы в соответствии с измеренными значениями также было улучшено моделирование поглощения света частицами ВС. Наконец, положительное прямое радиационное воздействие частиц ЧУ в верхних слоях атмосферы оценивается в диапазоне от 0 до +4 Вт·м.-2 над Германией для модельного прогона с улучшенной массовой концентрацией ВС и скорректированным поперечным сечением светопоглощения СУ. Эта обработка снизила положительное воздействие ВС на 70% по сравнению с обработкой ВС внутренним смешиванием в моделировании.
Нордманн, С., Ю. Ф. Ченг, Г. Р. Кармайкл, М. Ю, Х. А. С. Денир ван дер Гон, К. Чжан, П. Э. Сайде, У. Пёшль, Х. Су, В. Бирмили и А. Виденсолер (2014) Атмосферный черный углерод и эффекты потепления под влиянием источника и усиления поглощения в Центральной Европе, Атмос. хим. физ. Обсуждать. 14:14637-14682.