第八届青年地学论坛

大多数全球大气汞模型使用离线和再分析的气象场来驱动模型，与在线模型相比，具有精度高、计算成本低的优点，但它们在预测未来方面的能力有限。在本研究中，我们基于当今广泛使用的地球系统模式CESM2中包含对流层和平流层化学的大气模块（CAM6-Chem），在其中添加大气汞的相关物种并模拟全球大气中的汞循环。我们的研究结果表明，新开发的在线模型能够模拟出观测到的总气态汞（TGM）在污染和非污染区域的空间分布，东亚（r = 0.67）和北美（r = 0.57）等地区的模拟表现出良好的相关性。模型计算得到TGM对抗沉积作用的寿命约为5.3个月，并再现了观测到的TGM浓度在南、北半球间的梯度，以及北半球中纬度地区存在的高峰值。我们的模型很好地模拟出二价汞（Hg^II）湿沉降在北美地区的空间分布（r = 0.80），并捕捉到了佛罗里达半岛出现的最大值的量级大小。模拟得到东亚地区的湿沉降通量呈现出西北低、东南高的空间分布特征。在线模拟与北半球中纬度地区和南半球观测得到的TGM浓度季节变化一致，其中南半球的变化幅度较小。我们进一步探究了影响大气汞季节变化的因素，发现气态元素汞Hg⁰的干沉降和Hg^II的干/湿沉降对其有不同程度的贡献。

大气汞；地球系统模式；在线模拟；季节变化