1997年印度尼西亚野火：对对流层化学的影响

1997年9月至11月期间，印度尼西亚野火释放了大量的微量气体和气溶胶（例如，∼130 Tg 一氧化碳 (CO)）。利用对流层化学与输送 GEOS‐CHEM 模型，我们对此次燃烧事件开展了研究（包括敏感性模拟），以评估微量气体和气溶胶排放对对流层化学的影响。利用全面臭氧图谱仪 (TOMS) 的气溶胶指数 (AI) 数据产品以及沿轨扫描辐射计 (ATSR) 世界火灾地图集的火灾计数数据作为生物质燃烧的替代指标，估算了火灾的排放量。该模型捕捉到了受污染影响区域内观测到的大部分 CO 和臭氧 (O 3 ) 的日变化。来自印度尼西亚地区的污染输出主要是通过自由对流层盛行的东风输送至热带印度洋，9月至11月期间大部分污染分布在 20°N 至 20°S 之间。与无排放模拟相比，在包含火灾排放的模拟中，模型在热带印度洋上空的对流层 CO 和 O 3 柱浓度分别升高了 50% 和 10% 以上。另一个重要的输出路径是通过南半球副热带急流输送至热带和副热带南太平洋。另一条更具偶发性的路径则输送至北太平洋热带和副热带地区。到12月，来自火灾的对流层 CO 柱已发生纬向混合，且大致关于赤道对称，对北半球和南半球产生了类似的影响。在12月，模型的 CO 柱在 30°N 至 45°S 之间升高了 10–20%，在 45°S 极向升高了 5–10%，而在 45°N 极向升高了不到 5%。火灾在北半球的相对影响较低，因为那里的背景 CO 柱通常较高。火灾通过 CO 的消耗、黑碳 (BC) 和有机碳 (OC) 气溶胶对奇氧自由基 (HO x ) 的异相损耗以及气溶胶对紫外光的减弱，使模型中大部分热带印度洋上空的羟基自由基 (OH) 浓度降低了 20% 以上。火灾产生的 OC 和 BC 气溶胶在大气顶的净直接短波辐射强迫相对较小，因为它们的强迫大小相当但符号相反。然而，地表的净强迫很大，在热带印度洋大部分地区约为 −10 W m −2，在印度尼西亚燃烧区上空低至 −150 W m −2，这表明火灾产生的气溶胶显著扰动了热带辐射收支。相对于 BC 和 OC 气溶胶，计算得出的 O 3 强迫较小。