对流层臭氧的时空变化及影响因子研究
发布时间：2021-11-23 12:09
本论文利用多种臭氧观测资料和一个化学气候模式（CAM-chem）,分析研究了全球对流层臭氧的时空变化特征,并进一步以北京为例,量化分析了东亚地区平流层入侵和对流层光化学反应对对流层臭氧长期变化趋势的贡献,最后利用CAM-chem模式模拟研究了未来100年内不同温室气体排放情景下对流层臭氧的变化趋势及造成这种变化趋势的可能原因。论文研究主要得到以下主要结论:（1）CAM-chem模式能很好地模拟出对流层臭氧的时空变化特征,模式模拟结果表明受臭氧前体物分布的影响,全球对流层臭氧的高值区主要分布在亚洲、北太平洋和北美洲东部区域,低值区位于热带地区的太平洋上空。由于受光化学反应强度季节性差异的影响,不同季节臭氧分布空间特征有所不同:在春季和夏季,对流层臭氧分布的南北半球不对称性最为明显,且北半球夏季的臭氧浓度显著高于其他季节。近30多年来,全球对流层臭氧基本呈现增加的趋势,尤其是在东亚和南亚地区臭氧的增加趋势最为明显,北美和欧洲地区臭氧在1979年到2003期间呈现增加趋势,而在2003年后这两个区域对流层臭氧都基本保持不变。中下对流层臭氧的增加区域主要位于亚洲及北太平洋上空,上对流层臭氧增加...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球对流层臭氧柱总量的分布情况，填充色为臭氧柱总量，单位：DU
洲以及位于其下风向（东）北太平洋区域，另外一个大值区在北美洲东部以及其下风向区域，低值区位于热带地区的太平洋上空。以往研究表明对流层臭氧分布的这种地域性差异与几种对流层臭氧前体物的排放密切相关，我们在图3.2给出了两种主要的对流层臭氧前体物在近地面层1979-2015年的气候态分布情况，可以看出其高低值分布与对流层臭氧柱的分布基本一致，依旧为北高南低，高浓度区主要出现在陆地区域，其中欧亚大陆以及北美大陆等北半球中纬度地区浓度最高。同时结果表明，热带太平洋上空对流层臭氧的低值与NO浓度的偏小有极大关系，这与Singh 等（1996）的研究结果基本一致，除此之外，Singh 等（1996）认为这一区域平流层高浓度臭氧向对流层输送较少与该地区对流层臭氧柱偏低也有一定的关系。另外几个臭氧相对较小的区域位于海拔较高的青藏高原，安第斯山脉以及格陵兰岛地区
-3ppbv对流层臭氧柱总量的分布情况在不同季节也有着显著的差异。图3.3给出了四个季节对流层臭氧的分布情况，可以看出在不同季节，虽然对流层臭氧大体分布没有显著的不同，但是在数值上却有着明显的差异。在四个季节中，每个季节北半球臭氧均明显高于南半球，对流层臭氧柱总量的极大值区都在30°N到45°N之间，其中春季和夏季对流层臭氧的这种南北半球不对称性最为明显。北半球夏季的对流层臭氧柱总量显著高于其他季节，且这种大值区一直从20°N延续到60°N左右，几乎遍布了整个北半球，最大值出现在亚洲地区，主要在中国和日本等地，这种臭氧的季节性分布和变化与Fishman 等（2003）利用TOMS和SB
【参考文献】：
期刊论文
[1]江淮梅雨期平流层—对流层物质交换过程的个例分析[J]. 颜琦阳,雒佳丽,商林,李元朴,索春男,崔强. 干旱气象. 2017(01)
[2]近66a中国地区对流层顶温度时空变化特征及其与大气臭氧柱总量关系[J]. 赵慧,马鹏程,韩婷婷,雷瑜,马昀. 干旱气象. 2016(06)
[3]平流层臭氧变化对对流层气候影响的研究进展[J]. 张健恺,刘玮,韩元元,王飞洋,谢飞,田红瑛. 干旱气象. 2014(05)
[4]一次切断低压诱发的暖区深对流与异常副热带锋及其平流层-对流层交换[J]. 施春华,李慧,郑彬,郭栋,刘仁强. 地球物理学报. 2014(01)
[5]青藏高原东北侧臭氧垂直分布与平流层-对流层物质交换[J]. 陈闯,田文寿,田红瑛,霍彦峰,舒建川,谢飞,宣越健,万小伟. 高原气象. 2012(02)
[6]全球平流层、对流层质量交换的季节变化特征[J]. 郭冬,吕达仁,孙照渤. 自然科学进展. 2007(10)
[7]欧亚大陆生物质燃烧气团的输送特征及对中国的影响[J]. 秦世广,丁爱军,王韬. 中国环境科学. 2006(06)
[8]国产臭氧探空仪观测数据质量分析[J]. 郑向东,李伟. 应用气象学报. 2005(05)
[9]国产GPSO3与芬兰Vaisala臭氧探空仪的比对试验[J]. 宣越健,马舒庆,陈洪滨,王庚辰,孔琴心,赵琼,万小伟. 高原气象. 2004(03)
[10]2000年北半球平流层、对流层质量交换的季节变化[J]. 杨健,吕达仁. 大气科学. 2004(02)
本文编号：3513853
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球对流层臭氧柱总量的分布情况，填充色为臭氧柱总量，单位：DU
洲以及位于其下风向（东）北太平洋区域，另外一个大值区在北美洲东部以及其下风向区域，低值区位于热带地区的太平洋上空。以往研究表明对流层臭氧分布的这种地域性差异与几种对流层臭氧前体物的排放密切相关，我们在图3.2给出了两种主要的对流层臭氧前体物在近地面层1979-2015年的气候态分布情况，可以看出其高低值分布与对流层臭氧柱的分布基本一致，依旧为北高南低，高浓度区主要出现在陆地区域，其中欧亚大陆以及北美大陆等北半球中纬度地区浓度最高。同时结果表明，热带太平洋上空对流层臭氧的低值与NO浓度的偏小有极大关系，这与Singh 等（1996）的研究结果基本一致，除此之外，Singh 等（1996）认为这一区域平流层高浓度臭氧向对流层输送较少与该地区对流层臭氧柱偏低也有一定的关系。另外几个臭氧相对较小的区域位于海拔较高的青藏高原，安第斯山脉以及格陵兰岛地区
-3ppbv对流层臭氧柱总量的分布情况在不同季节也有着显著的差异。图3.3给出了四个季节对流层臭氧的分布情况，可以看出在不同季节，虽然对流层臭氧大体分布没有显著的不同，但是在数值上却有着明显的差异。在四个季节中，每个季节北半球臭氧均明显高于南半球，对流层臭氧柱总量的极大值区都在30°N到45°N之间，其中春季和夏季对流层臭氧的这种南北半球不对称性最为明显。北半球夏季的对流层臭氧柱总量显著高于其他季节，且这种大值区一直从20°N延续到60°N左右，几乎遍布了整个北半球，最大值出现在亚洲地区，主要在中国和日本等地，这种臭氧的季节性分布和变化与Fishman 等（2003）利用TOMS和SB
【参考文献】：
期刊论文
[1]江淮梅雨期平流层—对流层物质交换过程的个例分析[J]. 颜琦阳,雒佳丽,商林,李元朴,索春男,崔强. 干旱气象. 2017(01)
[2]近66a中国地区对流层顶温度时空变化特征及其与大气臭氧柱总量关系[J]. 赵慧,马鹏程,韩婷婷,雷瑜,马昀. 干旱气象. 2016(06)
[3]平流层臭氧变化对对流层气候影响的研究进展[J]. 张健恺,刘玮,韩元元,王飞洋,谢飞,田红瑛. 干旱气象. 2014(05)
[4]一次切断低压诱发的暖区深对流与异常副热带锋及其平流层-对流层交换[J]. 施春华,李慧,郑彬,郭栋,刘仁强. 地球物理学报. 2014(01)
[5]青藏高原东北侧臭氧垂直分布与平流层-对流层物质交换[J]. 陈闯,田文寿,田红瑛,霍彦峰,舒建川,谢飞,宣越健,万小伟. 高原气象. 2012(02)
[6]全球平流层、对流层质量交换的季节变化特征[J]. 郭冬,吕达仁,孙照渤. 自然科学进展. 2007(10)
[7]欧亚大陆生物质燃烧气团的输送特征及对中国的影响[J]. 秦世广,丁爱军,王韬. 中国环境科学. 2006(06)
[8]国产臭氧探空仪观测数据质量分析[J]. 郑向东,李伟. 应用气象学报. 2005(05)
[9]国产GPSO3与芬兰Vaisala臭氧探空仪的比对试验[J]. 宣越健,马舒庆,陈洪滨,王庚辰,孔琴心,赵琼,万小伟. 高原气象. 2004(03)
[10]2000年北半球平流层、对流层质量交换的季节变化[J]. 杨健,吕达仁. 大气科学. 2004(02)
本文编号：3513853
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