在全球变暖大背景下,东亚台风登陆频率增加。台风引起的氮(Nr)湿沉降对海洋具有显著的生态环境影响。目前,登陆台风影响海洋氮沉降的机制尚不清楚。
中国科学院大气物理研究所葛宝珠研究员团队与来自中国气象科学研究院、中国农业大学、香港浸会大学、美国田纳西大学等研究学者深度合作,基于NAQPMS数值模式和沉降溯源技术,研究了登陆台风黑格比(2020)引起的Nr湿沉降及其海洋生态响应。首次从云内和云下沉降过程的角度,更新了我们对热带气旋引起的我国近海区域以及周边国家和地区的大气氮湿沉降来源途径。
结果表明,台风登陆后黄海和日本海的Nr湿沉降量比登陆前增加了近1000倍。高Nr湿沉降主要是由台风的“泵吸效应”引起,即台风的强抬升气流将地表的大气污染物迅速抬升至高空,继而随着台风移动路径输送至下游地区,并通过台风降水显著增加其湿沉降,其中Nr湿沉降是海洋中重要的营养盐,会导致部分海域浮游植物迅猛增长。在本次台风事件两周之后,卫星观测到台风路径上的海域出现了高浓度的叶绿素,印证了这一机制。通过沉降溯源技术进一步分析发现,近海地区高Nr湿沉降主要来自云内沉降过程,长三角作为本次台风的登陆区,其排放源是云内沉降来源的最大贡献者。这进一步阐明了台风的“泵吸效应”机制。
延伸阅读:http://iap.cas.cn/gb/xwdt/kyjz/202303/t20230309_6692265.html(刘文钊选编)