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对流层臭氧垂直分布变化对气候环境有重要的影响,然而观测数据一直较为稀缺。利用2016年7月下旬—8月青海省格尔木市对流层臭氧探空观测资料开展夏季青藏高原北部对流层臭氧垂直分布变化特征及其形成机制的大气背景研究。结果表明,在大气背景的转换下对流层臭氧垂直分布整体上呈现高（低）臭氧与低（高）水汽和高（低）位势涡度的对应。除7月25—27日高空低压槽过境导致的平流层向下输送使对流层臭氧浓度升高明显外,阻塞暖高压反气旋和源自青藏高原主体地区的强对流天气过境也对对流层臭氧分布有影响:阻塞暖高压在观测点东北部形成后导致7月31日至8月8日格尔木对流层连续出现罕见东风,但对流层臭氧浓度仅在8月2日因东北—西南方向反气旋切变而出现较高值,其中6 km高度以下则因为东风输送而出现高臭氧、高比湿的污染性气团;强对流天气过境影响使得8月12—14日10 km高度以上出现臭氧最低值和比湿最高值。与西宁历史夏季（1996年7—8月初）臭氧探空测值比较,格尔木对流层臭氧浓度8月偏低,该特征与季风影响青藏高原纬度最高地区所在月份一致。与林芝（2014年7月）、那曲（2011年7月末—8月中旬）和拉萨（1998年8月）历史夏季臭氧探空测值比较发现,纬度效应对青藏高原地区对流层臭氧浓度有影响。 相似文献
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采用一点相关法研究了青藏高原东部对流层－平流层下部温度场低频变化的垂直结构,指出了最大负相关层的高度和强度随季节的变化特点,并与高原北部格尔木和我国东部（１２０°Ｅ、３０～５０°Ｎ）区域作了比较。从青藏高原对流层顶高度的季节变化、大气温度层结和动能垂直分布探讨了青藏高原温度场低频垂直结构及季节变化的物理背景。并指出：秋季１０～１１月青藏高原东部垂直热力结构、赤道印度洋－太平洋的两个纬向垂直Ｗａｌｋｅｒ环流圈强度与赤道东太平洋（０～１０°Ｓ、１８０～９０°Ｗ）区域ＳＳＴＡ之间具有极为密切的耦合关系。 相似文献
3.
一次对流层异常臭氧次峰的观测研究及其动力输送过程的分析 总被引：4，自引：1，他引：4
文中分析了 1996年 8月 1日发生在西宁 (36 .4 3°N ,10 1.4 5°E ,海拔 :2 2 96m)地区对流层异常臭氧次峰现象。观测资料揭示了高空低压槽东移是臭氧次峰的主要天气特征。三维后向轨迹计算表明 ,尽管代表臭氧次峰的气团可以追溯到中亚地区 ,但是明显的气团向下输送则发生在新疆、青海间的高空低压槽内。中尺度模拟进一步确认了对流层顶折叠和平流层向下输送是臭氧次峰出现的动力机制。臭氧次峰在对流层高度位置与准无辐散层有关 相似文献
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北极臭氧垂直分布和天气尺度变化的观测研究 总被引：2，自引：0，他引：2
北极地区臭氧对北极气候和环境系统起着重要作用。研究其分布和变化有助于了解北极的气候和环境及其对全球气候系统的影响,有助于气候和环境变化的数值预报。中国北极科学探测1999在北冰洋楚可奇海域成功的进行了大气臭氧观测。通过在中国“雪龙”号破冰船甲板上（于1999年8月18-24日在75°N,160°W附近处）释放大气臭氧探空仪获得了高分辨率的大气垂直结构和臭氧分布资料,可以进行大气尺度的大气臭氧变化研究。分析大气监测资料、TOMS臭氧总量资料和NCEP大气环流资料表明,大气臭氧总量随着对流层顶的低一高一低变化呈高一低一高的变化过程。研究还表明,大气柱的臭氧总量与13公里以下的大气臭氧含量关系密切,而在约20公里处的大气臭氧浓度最大值的变化与整个气柱臭氧的关系不大。500 hPa天气形势图上一个弱一强一弱的西南天气型造成的弱臭氧平流可能是这次臭氧变化的主要原因。 相似文献
5.
本文用混合多项式方法展开1957年7月—1967年6月北半球40°—85°N纬带臭氧总量场.通过对展开系数的分析,揭示了各月多年平均臭氧场的空间分布特征和这些特征随季节的变化;用同样方法完成了相应时期20°—65°N纬带10、30、50:100、300、500毫巴等压面高度场的信息化处理:在此基础上,应用天气统计学方法研究了臭氧总量分布的李节变化及其与平流层-对流层环流季节变化的时、空联系。 相似文献
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《气象与环境学报》2016,(1)
利用2002年9月至2012年12月北京地区臭氧探空资料分析了大气臭氧的垂直分布特征,重点分析了对流层顶附近区域臭氧的季节变化与变率。结果表明:北京地区对流层臭氧的垂直分布主要表现为随高度递增的特征;臭氧的平均浓度夏季最高,冬季最低,春季和秋季相当,各季节的臭氧浓度在不同高度范围内略有差别。在对流层上层至平流层下层(8—15 km),臭氧浓度的垂直分布与平均浓度受对流层顶高度的影响显著。基于对流层顶相对高度坐标的分析表明,对流层顶下方1—3 km高度的臭氧仍保持了对流层臭氧的垂直分布特征;而在对流层顶高度附近,各季节臭氧浓度均随高度显著增加;由于垂直增速有显著的季节差异,导致臭氧平均浓度在对流层顶上方1—3 km出现明显变化。臭氧浓度归一化标准差表明:在对流层低层,大气臭氧浓度的变率在冬季最强,秋季、春季和夏季臭氧浓度的变率依次减弱;在对流层顶附近,大气臭氧浓度的变率在春季最强,冬季、秋季和夏季臭氧浓度的变率依次减弱,其中冬季和春季的强臭氧变率可能与对流层顶附近活跃的大气波动及对流层顶高度的频繁扰动密切联系。 相似文献
7.
东亚地区平流层、对流层交换对臭氧分布影响的模拟研究 总被引：13，自引：2，他引：11
首先将区域酸沉降模式(RADM)进行改造,加入平流层化学模块以替代对流层模块.然后用MM5单向耦合改造后的化学模式M-RADM,对东亚地区一次切断低压(2000年4月8～12日)引起的对流层顶折叠对上对流层、下平流层臭氧分布形式的影响进行模拟.结果显示:(1)随着高空槽的发展与切断,高空槽的底部及切断低压四周臭氧有显著增加.对流层顶折叠使高空臭氧向下输送,这种向下的输送可以到达对流层中部,对上对流层的臭氧影响最大.(2)模式可以成功地模拟出在北京地区探测到的臭氧垂直廓线的双峰结构.250 hPa处的臭氧分压比背景值增加近5倍.模拟表明改造后的区域化学模式M-RADM可以用于研究天气过程引起的对流层顶附近臭氧的演变情况.(3)上对流层臭氧分布形势的变化主要是由动力过程中的水平平流作用引起的,但是对流层顶附近臭氧的化学过程是不可忽略的. 相似文献
8.
利用卫星资料计算得到的对流层臭氧柱总量数据分析了近20年来全球对流层臭氧柱总量的全球分布特征，并对我国对流层臭氧的季节变化做了研究。利用对流层污染测量仪（MOPITT）的CO和全球臭氧监测仪（GOME）和大气制图扫描成像吸收光谱仪（SCIAMACHY）的NO2数据分析了关于对流层臭氧的分布特征及其原因。得出中高纬度地区对流层臭氧浓度存在规律的年内变化，对流层臭氧高浓度值的分布及变化与人类活动有密切关切。 相似文献
9.
首先利用臭氧探空资料验证了Aura-MLS卫星反演臭氧产品在青藏高原地区的可信度, 然后基于2005年和2006年夏季的数据产品确定了亚洲季风区夏季对流层向平流层的输送通道。结果表明, 青藏高原及其周边区域上对流层－下平流层（UT/LS）中, 一氧化碳(CO)和臭氧（O3）浓度散点分布大体上呈现出典型的“L”型分布, 夏季季节内变化反相关特征表现最明显的高度位于150 hPa附近。从时间变化上看, 7月份相关系数最大, 说明该月份对流层－平流层物质交换最为强烈。100 hPa高度位于对流层顶高度以上, 具有对流层特性的大气主要分布在青藏高原东南侧、 孟加拉湾、 印度半岛、 阿拉伯海以及阿拉伯半岛等区域上空, 说明该区域可能是亚洲季风区夏季对流层向平流层物质输送的一个主要通道。 相似文献
10.
穿透性对流是导致北半球夏季平流层低层南亚高压内水汽极值形成的重要机制之一,关于副热带东亚季风区穿透性对流是否对平流层低层水汽等物质分布存在影响目前尚不清楚。本文选取2016年的武汉暴雨事件,采用Cloudsat和Aura Microwave Limb Sounder（MLS）卫星数据,分析了东亚季风区的穿透性对流活动对上对流层/下平流层物质分布的影响。利用CloudSat卫星资料云分类产品和Aura MLS卫星数据联合分析武汉暴雨过程中捕捉到1次穿透性对流事件,该事件发生于2016年7月4日05时（协调世界时）的穿透性对流,中心位于海上梅雨带区域。分析表明,这次对流穿透事件对上对流层/下平流层物质分布有显著影响,穿透性对流活动影响到对流层顶以上的物质分布,具体表现是:首先,穿透性对流显著减少了局地对流层顶附近的臭氧含量,较之气候态对流层顶臭氧含量偏少32.53%;其次,穿透性对流能够增加局地对流层顶附近的水汽混合比含量,它通过更多的云冰粒子蒸发来增强局地平流层水汽含量,同时通过更强的垂直水汽输送来直接加湿平流层。此次穿透性对流事件对水汽变化影响较之对臭氧含量变化的影响更为显著,它使得对流层顶水汽混合比增加近乎一倍（98.15%）。因此,副热带东亚季风区的穿透性对流活动对于对流层向平流层的物质输送起着重要的作用。 相似文献
11.
利用ACTIVE（aerosol and chemical transport in tropical convection）试验资料,取2006年1月20日澳大利亚北部达尔文岛附近发生的一次飑线强对流天气的AE17航次和2006年1月27日无对流天气的AE21航次飞行路径中的探测资料,对澳大利亚达尔文地区夏季风盛行期间发生的有无强对流发生时O3和CO浓度垂直分布变化进行对比,考察强对流性天气发生对O3和CO浓度垂直输送作用。深对流云内强烈的垂直上升运动将O3和CO等化学气体携带输送至对流层上部并在对流层顶堆积,从而在对流层上部产生浓度峰值。当有强对流发生,飞机进入对流云上层时,O3浓度和CO浓度升高,O3和CO浓度变率增大,在对流层上部浓度出现峰值;当飞机飞出对流云时,O3和CO浓度相对较低,在对流云外出现谷值。在无对流发生的条件下O3和CO浓度相对较小,浓度变率也较小,无峰值产生。分析表明:O3和CO浓度分布不仅与强对流的垂直输送作用关系密切,且与气象要素垂直和水平分布以及动力输送过程密切相关。 相似文献
12.
A physical hypothesis for the electrical coupling of the troposphere, ionosphere and magnetosphere has been proposed. It is shown that the vertical mass exchange takes place in the troposphere, ionosphere and magnetosphere by the gravity wave feedback mechanism through a chain of eddy systems. The vertical mass exchange gives rise to a vertical aerosol current which is responsible for the generation and mainte-nance of atmospheric electric field and also the variations in the H-component of the geomagnetic field. Any per-turbation in the troposphere would be transmitted to ionosphere and vice versa. A global perturbation in ionosphere, as the one caused by solar variability, is transmitted to troposphere influencing weather systems/geomagnetic/atmospheric electrification processes.The theory relating to the above physical mechanism is discussed. Also, results of analysis of at-mospheric electrical field data for Colaba, Bombay (8°53’ 56”N, 72° 48’ 54”E, 9.8 m ASL) and solar activity indices (Ap index, DST index and MSB crossing dates) for the 31 year period from 1936-1966 which provide statistical evidence for solar influence on atmospheric electrification processes are presented. 相似文献
13.
This paper presents a Raman lidar for measuring tropospheric water vapor profiles over Hefei(31.9°N,117.17°E),China.Intercomparisons of water vapor mixing ratio obtained by this Raman lidar and GZZ-59 type radiosonde observations show the good agreements when relative humidity is higher than 20%.Typical vertical profiles and seasonal variations of water vapor mixing ratio distribution are reported.Many observation eases indicate that the high moisture layer corresponds to large aerosol scattering ratios in the lower troposphere. 相似文献
14.
中国东部高空颠簸时空分布特征及其与热带中东太平洋海温的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
本文利用1979～2014年NCEP-DOE日平均再分析资料和中国区域2375份航空器空中颠簸报告资料,研究中国东部区域高空颠簸的时空分布特征及其与热带中东太平洋海温异常（简称“海温异常”;空间范围:5°S～5°N,120°～170°W）的关系以及产生这种关系的可能原因。结果表明:中国东部地区高空颠簸与东亚副热带西风急流之间存在显著时空相关关系,其原因是高空纬向风引起的垂直风切变是构成高空颠簸时空分布的主导因素。中国东部夏季高空颠簸与海温异常存在正相关关系;冬季呈现南北两个正负相关区:以30°N为界,北部区域存在显著的负相关,南部区存在显著的正相关,在30°N急流轴附近区域无显著相关关系。海温异常影响中国高空颠簸时空分布的可能原因是海温变化引起对流层高层温度出现异常,进而影响温度的经向梯度,导致东亚副热带西风急流强度和位置出现异常（夏季,急流轴南侧出现西风异常;冬季,急流轴北侧出现东风异常,南侧出现西风异常）。高空纬向风的变化导致纬向风的垂直梯度和经向梯度出现异常,最终影响高空颠簸的时空分布特征。对流层高层温度的异常变化可能是由与热带海温异常相关的平流层水汽变化所引起。 相似文献
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YANG Jingmei 《大气和海洋科学快报》2009,2(1):51-56
Based on the Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE) II and the Halogen Occultation Ex-periment (HALOE) ozone profiles and the Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) total ozone data sets,the characteristics and variations of the vertical distribution of stratospheric ozone covering the latitude bands of 50oN±5oN,40oN±5oN,30oN±5oN,and 20oN±5oN and the longitude range of 75-135oE are investigated.The results indicate that the ozone distribution pattern over China not only has general behaviors,but also has particular char-acteristics.In view of the situation that ozone distribu-tions have substantial deviation from zonal symmetry in northern China,the differences of the vertical ozone dis-tribution between the east and the west part of northern China are studied.The results indicate that during winter,spring,and autumn,in the latitude bands of 50oN±5oN,40oN±5oN,ozone concentrations in the eastern part (105 -135oE) are obviously higher than those of the west (75-105oE) at the altitudes of ozone density maximum and below;during summer,in the latitude band of 50oN±5oN,the east-west ozone profile difference is small,but in the latitude band of 40oN±5oN,the east-west total ozone difference becomes as large as 14.0 DU,and the east-west ozone profile difference mainly exists in the lowermost stratosphere and troposphere. 相似文献
16.
This study estimated the largely unstudied downward transport and modification of tropospheric ozone associated with tropical
moist convection using a coupled meteorology-chemistry model. High-resolution cloud resolving model simulations were conducted
for deep moist convection events over West Africa during August 2006 to estimate vertical transport of ozone due to convection.
Model simulations realistically reproduced the characteristics of deep convection as revealed by the estimated spatial distribution
of temperature, moisture, cloud reflectivity, and vertical profiles of temperature and moisture. Also, results indicated that
vertical transport reduced ozone by 50% (50 parts per billion by volume, ppbv) in the upper atmosphere (12–15 km) and enhanced
ozone by 39% (10 ppbv) in the lower atmosphere (<2 km). Field observations confirmed model results and indicated that surface
ozone levels abruptly increased by 10–30 ppbv in the area impacted by convection due to transport by downdrafts from the upper
troposphere. Once in the lower troposphere, the lifetime of ozone decreased due to enhanced dry deposition and chemical sinks.
Ozone removal via dry deposition increased by 100% compared to non-convective conditions. The redistribution of tropospheric
ozone substantially changed hydroxyl radical formation in the continental tropical boundary layer. Therefore, an important
conclusion of this study is that the redistribution of tropospheric ozone, due to deep convection in non-polluted tropical
regions, can simultaneously reduce the atmospheric loading of ozone and substantially impact the oxidation capacity of the
lower atmosphere via the enhanced formation of hydroxyl radicals. 相似文献
17.
Spatio-temporal variations of water vapor optical depth in the lower troposphere (450-3850 m) over Pune (18o32’N, 73o51’E, 559 m Above Mean Sea Level), India have been studied over a period of five years. The mean ver-tical structure showed that the moisture content is greatest at the lowest level and decreases with increasing altitude, except in the south-west monsoon season (June to September) when an increase upto 950 m has been found. Optical depths are maximum in the monsoon season. The increase from pre-monsoon (March-May) to monsoon season in moisture content on an average is by about 58% in the above altitude range. The temporal variations in surface Rela-tive Humidity and optical depth at 450 m show positive correlation. The amplitude of seasonal oscillation is the larg-est at 1465 m altitude. The time-height cross-sections of water vapor optical depths in the lower troposphere showed a contrast between years of good and bad monsoon. 相似文献
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Ozone Vertical Profile Characteristics over Qinghai Plateau Measured by Electrochemical Concentration Cell Ozonesondes 总被引：7，自引：0，他引：7
ＯｚｏｎｅＶｅｒｔｉｃａｌＰｒｏｆｉｌｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｖｅｒＱｉｎｇｈａｉＰｌａｔｅａｕＭｅａｓｕｒｅｄｂｙＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎＣｅｌＯｚｏｎｅｓｏｎｄｅｓ①ＬｉｕＱｉｊｕｎ（刘奇俊），Ｚｈｅｎｇ... 相似文献
19.
Temporal Variations in the Vertical Distribution of Stratospheric Ozone over Obninsk from Lidar Data
The results of lidar measurements of ozone profiles over Obninsk in the altitude range of 12–35 km in 2012–2016 are presented. Temporal variations in total ozone in the above altitude range and seasonal variations in the vertical distribution of ozone are considered. Basic attention is paid to the analysis of ozone profile variations on the daily and weekly scales. The backtrajectory analysis demonstrated that in most cases the formation of layers with low or high ozone values is explained by the direction of meridional advection. Cross-correlation coefficients for the variations in ozone and temperature relative to the current monthly mean variations are calculated. Rather high values of correlation coefficients (~0.4–0.6) are obtained for summer in the low stratosphere (100 and 160 hPa) and for winter in the upper troposphere (50 and 20 hPa). In general, variations in ozone profiles are consistent with available climatologic data. 相似文献