对2018年3月地中海东部强烈沙尘暴的分析：对辐射强迫和雅典空气质量的影响

对2018年3月地中海东部强烈沙尘暴的分析：对辐射强迫和雅典空气质量的影响

用到的PSCF和CWT分析

本研究分析了2018年3月影响东地中海和希腊的几次尘埃事件的气象动态，源区，垂直剖面和辐射影响，再分析的协同作用（NCEP / NCAR，ERA-Interim，MERRA-2），卫星观测（MODIS，SEVIRI），基于地面的测量（PM浓度，云高计的配置文件）和模型（OPAC，SBDART）模拟。Terra-MODIS和MERRA-2 检索发现2018年3月在地中海东部和希腊发生了几次沙尘暴，其中9次在雅典的空气质量严重恶化（PM _10） > 50μgm ^-3）。在2018年3月的某些日子（例如，3-5,7,18,22,25-27），这些强烈的沙尘暴与高AOD ₅₅₀  > 2.0和强大的Khamsin风（> 20 - 25 ms ^-1 ）有关。气旋通道，将大量尘埃从利比亚转移到希腊。冬末和春季有利于地中海地区的气旋生成，而旋风引起的沙尘暴的持续时间通常为1-2天，因为洼地迅速移动和减弱。2018年3月，法国西海岸发生异常高的气旋并且在地中海中部地区促成了几次这样的萧条，导致比正常情况更频繁和强烈的沙尘暴以及地中海东部和希腊的高尘环境。在两次最强烈的沙尘暴事件（2018年3月21日至22日和25日至26日）期间的天气气象模式表明，在对流层中上层的海平面和低谷的旋风传播具有很大的相似性。的大气循环模式显示在中央延伸的波谷意大利，与深面气旋有关（<1000百帕斯卡）居中于爱奥尼亚海。深凹陷的中心向东移动，而槽的南边缘到达阿尔及利亚和利比亚导致西南部持续强劲的西南流动，在沙尘暴的高峰期逐渐向南移动并加剧。MERRA-2定义了利比亚沙漠北部和利比亚海域的高灰尘负荷区域，这与 MODIS和SEVIRI观测结果 相当吻合。来自CWT分析的空气质量轨迹和最高PM₁₀网格值，以及通过PSCF分析的最高概率，包括起源于利比亚的旋风诱发沙尘暴。雅典的云高仪剖面图发现了3月25日至26日的强烈沙尘暴，显示出非常高的（~0.009）反向散射系数值在3月26日凌晨。PM ₁₀和PM _2.5的浓度在雅典盆地几个站超过50μgm ^-3和25μgm ^-3，分别在尘土飞扬的日子，而最大小时PM ₁₀浓度达到500-600μgm ^-3 3月26日。MERRA-2再分析产品的总粉尘和细粉尘（PM _2.5）与雅典的PM ₁₀测量结果非常接近。在希腊南部估计地表（-50 Wm ^-2）的大的负ARF值，而在北部，尘埃辐射效应要低得多（-6.5 Wm ^-2的平均值）在SUR和-3.5 Wm ^-2 在TOA）。太阳辐射的吸尘导致大气加热在+2 Wm ^-2和+17 Wm ^-2之间，而在2018年3月分别估计克里特岛，雅典和塞萨洛尼基的平均加热速率分别为0.19,0.07和0.08 Kday ^-1 。到2018年3月撒哈拉沙尘暴事件期间极高的尘埃浓度和相关的辐射影响需要早期预警，缓解计划和立即采取措施保护敏感的人口群体。幸运的是，对于所有这些事件，尤其是3月22日和25日至26日的强烈沙尘暴，政策制定者及其早期预测和及时警告地方当局进行了调查，导致只有少数住院患者出现与尘埃相关的肺部问题。