全球近地层臭氧时空分布特征及其来源解析
2021-08-09费冬冬侯雪伟中冶华天工程技术有限公司江苏南京2009南京信息工程大学大气物理学院气象灾害教育部重点实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京20044北京市人工影响天气办公室北京00089
费冬冬 ,侯雪伟,魏 蕾 (.中冶华天工程技术有限公司,江苏 南京 2009;2.南京信息工程大学大气物理学院,气象灾害教育部重点实验室,气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏 南京 20044;.北京市人工影响天气办公室,北京 00089)
对流层 O3浓度水平主要受与平流层-对流层交换作用有关的平流层流入作用、对流层内的光化学产生及损耗作用以及地表沉降等过程控制[1].对流层光化学产生及损耗O3的能力主要受太阳辐射、H2O、NOx以及VOCs的影响,并且这种影响是非线性的,在时间和空间上也存在较大的变化,进而导致对流层O3时空分布的非均匀性[2].
欧洲、北美、澳大利亚、中国和日本的观测表明,近地面O3和氧化物(Ox = O3+ NO2)呈现明显的季节变化[3-11].没有污染的Cape Grim (41°S)地区O3年内变化呈现夏季最低冬季最大值[12].这种夏低冬高的季节变化特征在北半球和南半球其他偏远地区均被观测到[4-5,12-15].与偏远站点不同,大部分北半球中纬度清洁背景地区近地面 O3浓度季节变化特征为春季最大夏季最低;而在城市等人为活动较频繁的地区表现为夏季最大,冬季最低.O3的这种季节变化由多个因子控制,如 O3前体物源区、地理位置和气象条件[13].平流层向对流层的输送曾一度被认为是对流层 O3的主要源[16-19].冬末春初,平流层 O3向对流层的输送作用最强[17];而同时,对流层O3也达到了峰值,如在未受污染的北极地区[20-21]、热带大西洋地区[22-23]和太平洋地区[24]等,这一结果不仅说明了平流层 O3向对流层的输送量具有季节性变……
