第一届未来大气科学论坛

增加的气溶胶可能会改变云滴的尺寸分布，从而影响气溶胶-云相互作用（ACI），这一现象通常被称为离散效应（DE）。为了在全球气候模式（GCMs）中合理表征DE，研究人员基于飞机观测和理论推导提出了多种云滴谱型参数化方案。然而，由于观测数据的局限性以及缺乏有效的DE定量方法，目前尚无对这些参数化方案的系统性评估。此外，来自不同地区的飞机观测表明，DE对ACI的影响具有多样性，在某些情况下会削弱ACI，而在另一些情况下则会增强ACI，甚至部分研究发现DE对ACI影响不显著。数值模拟研究进一步表明，DE对ACI的影响在很大程度上取决于气溶胶和上升气流的相对强度，并呈现明显的区域依赖性。然而，现有参数化方案是否能够准确再现这些特征仍存在较大不确定性。

针对上述问题，本研究采用液态水含量（LWC）分档方法，并结合全球范围内的飞机观测数据（涵盖中国、加拿大、巴西和智利等地区），对六种离散效应参数化方案（Martin94、RLiu03、PengL03、Liu08、LiuLi15 和 Zhang22）进行了评估。LWC分档方法能够有效消除由其他因素引起的ACI变化，使ACI值的差异主要反映DE的影响，从而实现DE的定量评估。研究结果表明：(1) 在实际云环境中，DE对ACI的影响具有显著的区域依赖性；(2) 经验参数化方案（Martin94、RLiu03、PengL03 和 Liu08）仅能捕捉DE对ACI的削弱作用，导致对ACI的系统性低估（-29% ~ -42%），特别是在上升气流受限的情况下；(3) LiuLi15 和 Zhang22 能够成功再现DE在不同动力学环境下对ACI的相反影响。因此，我们建议在GCMs中优先采用LiuLi15 和 Zhang22 方案，以提高DE的模拟精度。