依托均一化辐射数据集解析中国地表太阳辐射分区域年代际驱动机理

   近日，由李安娜担任第一作者、李庆祥教授作为通讯作者的研究论文 《Evolution and drivers of surface solar radiation over China since the mid-20th century》已正式被《Climate Dynamics》录用。

   地表太阳辐射是地球气候系统最基础的能量来源，全球普遍存在年代际尺度的 “变暗 — 变亮” 转变现象，但我国该气候演变过程的区域分异特征、云与各类气溶胶对辐射变化的定量贡献机制长期缺乏系统厘清。本研究依托全新均一化重建全球地表太阳辐射数据集 SSRIH20CR，融合偏最小二乘回归（PLSR）线性模型与随机森林结合 SHAP 可解释机器学习非线性两套互补归因方法，先剔除云量年际波动干扰，再系统量化总云量、整层水汽、多类气溶胶前体物对我国及东部、东北、西部三大分区地表太阳长期年代际变化的贡献。

   研究结果表明，1961—2018 年全国地表太阳辐射整体呈现先变暗、后回暖的统一年代际转折，但东西区域主控驱动因子差异显著；总云量仅调控辐射年际波动，对长期年代趋势贡献仅约 4.1%；全国尺度有机碳、黑碳、二氧化硫为核心主控气溶胶因子，贡献占比分别达 24.7%、22.3%、13.7%，整层水汽的长期影响不足 5%；东部区域辐射变化主要受二氧化硫、有机碳散射型气溶胶驱动，西部则由氨、有机碳与黑碳共同主导，区域人为排放结构差异是造成辐射演变空间分异的核心原因，同时黑碳可通过半直接辐射效应抵消部分散射气溶胶的降温作用，揭示了气溶胶辐射作用的复杂复合机理。该研究搭建线性 - 非线性结合的多因子统计归因体系，明确了中国区域 “变暗 — 变亮” 现象的人为驱动核心机制，可为区域大气污染管控、光伏清洁能源开发、气候模拟预估提供观测支撑与理论依据。本研究依托国家重点研发计划、国家自然科学基金资助完成，合作单位包括瑞士苏黎世联邦理工大气与气候科学研究所。