Different types of atmospheric aerosols have different climatic effects. In this study, MERRA-2 reanalysis data of absorption aerosol optical depth (AAOD) products at 550 nm from 1980 to 2018 were used to analyse the long-term distribution characteristics and evolution trends of the AAOD of different chemical components globally and in 12 typical study areas. We also analysed the seasonal and interannual monthly variations of the different chemical components of AAOD. In the 40-year study period from 1980 to 2018, the maximum value of total AAOD (TAAOD) appears in the southern regions of SD (Sahara Desert), CSA (Central Southern Africa), NC (Northern China), SC (Southern China), and SEA (Southeastern Asia) (> 0.040). The highest value of dust AAOD (DUAAOD) is in SD (0.030–0.040), and the contribution rate reaches 80 %; while in SC, SEA, and AMZ, black carbon AAOD (BCAAOD) contributes 80 %–90 %. The high-value area of DUAAOD in SD-ME-NWC expands in spring, and the dust belt formed in summer results in a larger DUAAOD (> 0.050). The proportion of BCAAOD in autumn and winter is larger in the dust belt, which is another major contributor to AAOD in this region. The monthly distributions of TAAOD in SEA, CSA, NC, and AMZ are mainly affected by biomass combustion, while the DU in ME (Middle East), NWC (Northwestern China), and SD has a greater effect on AAOD, and the TAAOD in NEA (Northeastern Asia), WEU (Western Europe), EUS (Eastern United States), SC, SA (Southern Asia), and other regions is mainly affected by both DU and BC + OC (in which OC refers to organic carbon). The interannual variations of BCAAOD and OCAAOD tend to be flat before 2000, and then show an increasing trend. BCAAOD has the largest relative contribution (at about 60 %), followed by DUAAOD (at about 30 %), and then OCAAOD has the smallest contribution (at less than 10 %). From a global perspective, AAOD shows different increasing trends during 1980–2018, 1980–1992, and 1993–2005, and decreases or even completely reverses during 2006–2018. This paper provides the distribution characteristics and evolutionary trends of different chemical components of AAOD, which can improve scientific understanding of global- and regional-scale aerosols and their climatic effects.

中文翻译：

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不同化学成分的吸收气溶胶光学厚度在全球和典型区域的长期分布和演变趋势


不同类型的大气气溶胶具有不同的气候效应。本研究利用 1980 年至 2018 年 550 nm 处吸收气溶胶光学厚度 （AAOD） 产物的 MERRA-2 再分析数据，分析了全球和 12 个典型研究区不同化学成分的 AAOD 的长期分布特征和演变趋势。我们还分析了 AAOD 不同化学成分的季节性和年际月度变化。在 1980 年至 2018 年的 40 年研究期间，总 AAOD （TAAOD） 的最大值出现在 SD （撒哈拉沙漠）、CSA （中南部非洲）、NC （华北）、SC （华南） 和 SEA （东南亚） （x3E 0.040） 的南部地区。粉尘 AAOD （DUAAOD） 的最高值为 SD （0.030–0.040），贡献率达到 80 %;而在 SC、SEA 和 AMZ 中，黑碳 AAOD （BCAAOD） 贡献了 80 %–90 %。SD-ME-NWC中DUAAOD的高值区域在春季扩大，夏季形成的沙尘带导致较大的DUAAOD（x3E 0.050）。沙尘带秋冬季 BCAOOD 的比例较大，这是该地区 AAOD 的另一个主要贡献者。SEA、CSA、NC 和 AMZ 的 TAAOD 月分布主要受生物质燃烧的影响，而 ME（中东）、NWC（西北地区）和 SD 的 DU 对 AAOD 的影响较大，NEA（东北亚）、WEU（西欧）、EUS（美国东部）、SC、SA（南亚）等地区的 TAAOD 主要受 DU 和 BC + OC（其中 OC 指有机碳）的影响。BCAAOD 和 OCAAOD 的年际变化在 2000 年之前趋于平稳，然后呈增加趋势。 BCAAOD 的相对贡献最大（约 60%），其次是 DUAAOD（约 30%），然后是 OCAAOD 的贡献最小（不到 10%）。从全球角度来看，AAOD 在 1980—2018 年、1980—1992 年和 1993—2005 年期间表现出不同的增长趋势，在 2006—2018 年期间呈下降甚至完全逆转的趋势。本文提供了 AAOD 不同化学成分的分布特征和进化趋势，可以提高对全球和区域尺度气溶胶及其气候效应的科学理解。