夏季北半球平流層臭氧對太陽紫外準(zhǔn)11年循環(huán)的響應(yīng)及機(jī)制.pdf

1、臭氧是平流層的主要熱源，臭氧的變化會改變大氣的溫度結(jié)構(gòu)，平流層和對流層相互耦合最終影響對流層的氣候。在臭氧的生消中紫外輻射起到重要的作用。最新的SORCE衛(wèi)星上SIM探測的光譜資料表明太陽循環(huán)中紫外輻射的變化比以往的認(rèn)識高4-6倍。因此，我們利用包含動力、輻射和化學(xué)等過程耦合的地球系統(tǒng)模式(CESM)和SIM光譜資料，進(jìn)行敏感性數(shù)值模擬試驗(yàn)，分析了夏季北半球平流層臭氧對太陽紫外循環(huán)的響應(yīng)及其化學(xué)與動力機(jī)制。所獲得的主要結(jié)論如下:

2、　　(1)首選利用MLS衛(wèi)星觀測的臭氧資料和ERA-interim再分析資料的溫度和風(fēng)場，對CESM模式模擬性能進(jìn)行評估，發(fā)現(xiàn)模式對臭氧、溫度場、風(fēng)場及青藏高原臭氧谷的模擬效果都比較好。
　　(2)其次將SIM紫外輻射相對強(qiáng)年和弱年的數(shù)據(jù)輸入模式，進(jìn)行敏感性試驗(yàn)。差值結(jié)果表明:在太陽紫外輻射相對強(qiáng)年，夏季平流層臭氧濃度增大。夏季北半球大部分地區(qū)的臭氧柱總量增大;青藏高原區(qū)也增大，但相對于同緯度增加幅度要小，從而該地區(qū)的臭氧低值中心

3、更低。
　　(3)然后利用模式輸出的與臭氧相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率，分析了夏季北半球平流層臭氧響應(yīng)的化學(xué)機(jī)制。結(jié)果表明:在太陽紫外輻射相對強(qiáng)年，化學(xué)反應(yīng)使平流層臭氧濃度增加。臭氧生成反應(yīng)的作用最強(qiáng)，反應(yīng)速率增加最大約為1010個*cm-3*s-1，其它消耗臭氧的反應(yīng)增加均小于等于107個*cm-3*s-1。在青藏高原區(qū)域也是臭氧生成最大，但生成增加的幅度較同緯度其它地區(qū)小，導(dǎo)致該區(qū)低值中心更低。
　　(4)最后利用模式輸出的