極區(qū)大氣臭氧總量變化特征及其對(duì)大氣溫度的影響

《極區(qū)大氣臭氧總量變化特征及其對(duì)大氣溫度的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、中國科技論文在線http://www.paper.edu.cn第22卷第4期南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)Vol.22No.41999年12月JournalofNanjingInstituteofMeteorologyDec.1999文章編號(hào):100022022(1999)04-0602-07極區(qū)大氣臭氧總量變化特征及其對(duì)大氣溫度的影響12徐國強(qiáng)朱彬(南京氣象學(xué)院1.大氣科學(xué)系;2.環(huán)境科學(xué)系,南京210044)摘要:利用TOMS資料分析了南北極區(qū)大氣臭氧總量的多年(1979～1992)趨勢變化、年際變化、季節(jié)變化及周期性變化特征。結(jié)果表明,近十余年來南北極區(qū)大氣臭氧總量都是下降的,并且存在轉(zhuǎn)折現(xiàn)

2、象,但兩者具有不同的多年變化特征和地理分布特征;南北極區(qū)的臭氧減少都是春季下降最快;南北極區(qū)存在不同的周期振蕩現(xiàn)象,南極地區(qū)比北極地區(qū)表現(xiàn)出更強(qiáng)的周期振蕩特征。最后探討了全球大氣臭氧變化與大氣溫度場的關(guān)系,表明前者對(duì)后者具有重要影響。關(guān)鍵詞:大氣臭氧;南北極區(qū);趨勢變化;季節(jié)變化;轉(zhuǎn)折;周期;大氣溫度中圖分類號(hào):P421.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A由于80年代發(fā)現(xiàn)了南極臭氧洞,人類賴以生存的大氣環(huán)境面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn),大氣臭氧[1]變化及其帶來的影響受到越來越多的科學(xué)家乃至政界領(lǐng)導(dǎo)人的關(guān)注。研究表明,70年代以來南北半球中高緯均發(fā)生了臭氧減少,并且南極還出現(xiàn)了臭氧洞。臭氧的變化還影響到平流層[2

3、]和對(duì)流層的溫度變化。孔琴心等對(duì)1993年春季南極中山站上空大氣臭氧的分析指出,臭氧[3]濃度最大耗減在13～23km之間,該層溫度明顯下降。葛玲等研究表明,15年來大氣臭氧損1)耗使南極平流層下部顯著變冷,對(duì)流層變暖。朱乾根等研究了北半球春季臭氧總量的長期趨[4]勢變化和年際變化特征及對(duì)大氣溫度變化的影響。周秀驥等指出,南極地區(qū)近35年來的大氣溫度、大氣臭氧和近20年以來的海冰的變化在時(shí)間、空間上都是多樣性的,南極溫度與全球[5]平均溫度的變化并不一致,這種變化和差異很難用全球溫室效應(yīng)來解釋。任福民等研究了近[6]15年全球臭氧變化,指出總體上北半球的下降趨勢較南半球更加明顯。19

4、91年Stolarski等[7]研究TOMS全球臭氧資料發(fā)現(xiàn),臭氧減少主要發(fā)生在春季。周秀驥等據(jù)TOMS資料在對(duì)中國地區(qū)的大氣臭氧總量變化分析中發(fā)現(xiàn),冬春季大氣臭氧總量的等值線與緯線幾乎平行,6～10月在青藏高原上空形成一個(gè)臭氧總量低值區(qū),首次揭示出中低緯地區(qū)臭氧損耗的事實(shí)。史[8]久恩等對(duì)中國地區(qū)大氣臭氧總量的研究表明,中國南部地區(qū)表現(xiàn)出顯著的準(zhǔn)兩年振蕩。本文利用1978年11月～1993年4月美國的TOMS(第7版)全球臭氧網(wǎng)格資料和NCEP?NOAA的1958～1997年逐月溫度資料,進(jìn)一步研究了南極、北極地區(qū)大氣臭氧總量的收稿日期:1999201225;修訂日期:199920

5、6228基金項(xiàng)目:我國短期氣候預(yù)測系統(tǒng)研究項(xiàng)目(96290820120623)資助作者簡介:徐國強(qiáng),男,1964年11月生,博士生,高級(jí)工程師1)朱乾根,郭品文.北半球春季大氣臭氧變化特征及其對(duì)大氣溫度和環(huán)流場的影響.1999轉(zhuǎn)載中國科技論文在線http://www.paper.edu.cn第4期徐國強(qiáng)等:極區(qū)大氣臭氧總量變化特征及其對(duì)大氣溫度的影響603多年變化特征、季節(jié)變化及周期性振蕩特征,并對(duì)臭氧減少造成的全球溫度變化進(jìn)行了探討。1極區(qū)大氣臭氧總量多年趨勢變化特征本文采用5點(diǎn)平滑方案計(jì)算了北極(60～90°N)和南極(60～90°S)的年平均大氣臭氧總量趨勢變化(圖1)。從大氣

6、臭氧柱總量趨勢變化曲線可知,兩個(gè)極區(qū)大氣臭氧總量趨勢變化都是減少的,但兩個(gè)極區(qū)又存在不同的下降速率。1979～1992年在南極地區(qū)平均下降速率為3.15DU?a,明顯高于北極地區(qū)的2.00DU?a,說明南極地區(qū)的臭氧總量減少要快于北極的減少。由圖1b可看到,南極地區(qū)從1979～1985年臭氧總量減少最為迅速,達(dá)到4.67DU?a,1986～1992年臭氧減少的速度變慢,為1.57DU?a;而北極地區(qū)(圖1a)呈現(xiàn)出與南極不同特征的臭氧下降趨勢,1979～1987年臭氧減少較為緩慢,為0.83DU?a,1987年以后加速下降達(dá)到3.20DU?a,幾乎為1987年以前的4倍。由此可見,從

7、1979～1992年南北極區(qū)皆存在臭氧減少的趨勢,但北(南)極區(qū)在1987(1985)年前后下降速率由慢(快)轉(zhuǎn)快(慢),據(jù)此我們確定1987(1985)年為北(南)極區(qū)臭氧趨勢變化的轉(zhuǎn)折年。由圖1中實(shí)線可看到,從1979年至1992年北極地區(qū)臭氧從369DU下降到343DU,共下降26DU,而南極地區(qū)則從332DU下降到289DU,共下降了43DU,南極下降幅度大于北極,且南極在較低的基礎(chǔ)上下降,其前期下降速率又快于北極。因此南極在80年代中期首先于春季