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《极区大气臭氧总量变化特征及其对大气温度的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn第22卷第4期南京气象学院学报Vol.22No.41999年12月JournalofNanjingInstituteofMeteorologyDec.1999文章编号:100022022(1999)04-0602-07极区大气臭氧总量变化特征及其对大气温度的影响12徐国强朱彬(南京气象学院1.大气科学系;2.环境科学系,南京210044)摘要:利用TOMS资料分析了南北极区大气臭氧总量的多年(1979～1992)趋势变化、年际变化、季节变化及周期性变化特征。结果表明,近十余年来南北极区大气臭氧总量都是下降的,并且存在转折现
2、象,但两者具有不同的多年变化特征和地理分布特征;南北极区的臭氧减少都是春季下降最快;南北极区存在不同的周期振荡现象,南极地区比北极地区表现出更强的周期振荡特征。最后探讨了全球大气臭氧变化与大气温度场的关系,表明前者对后者具有重要影响。关键词:大气臭氧;南北极区;趋势变化;季节变化;转折;周期;大气温度中图分类号:P421.1文献标识码:A由于80年代发现了南极臭氧洞,人类赖以生存的大气环境面临着严重的挑战,大气臭氧[1]变化及其带来的影响受到越来越多的科学家乃至政界领导人的关注。研究表明,70年代以来南北半球中高纬均发生了臭氧减少,并且南极还出现了臭氧洞。臭氧的变化还影响到平流层[2
3、]和对流层的温度变化。孔琴心等对1993年春季南极中山站上空大气臭氧的分析指出,臭氧[3]浓度最大耗减在13～23km之间,该层温度明显下降。葛玲等研究表明,15年来大气臭氧损1)耗使南极平流层下部显著变冷,对流层变暖。朱乾根等研究了北半球春季臭氧总量的长期趋[4]势变化和年际变化特征及对大气温度变化的影响。周秀骥等指出,南极地区近35年来的大气温度、大气臭氧和近20年以来的海冰的变化在时间、空间上都是多样性的,南极温度与全球[5]平均温度的变化并不一致,这种变化和差异很难用全球温室效应来解释。任福民等研究了近[6]15年全球臭氧变化,指出总体上北半球的下降趋势较南半球更加明显。19
4、91年Stolarski等[7]研究TOMS全球臭氧资料发现,臭氧减少主要发生在春季。周秀骥等据TOMS资料在对中国地区的大气臭氧总量变化分析中发现,冬春季大气臭氧总量的等值线与纬线几乎平行,6～10月在青藏高原上空形成一个臭氧总量低值区,首次揭示出中低纬地区臭氧损耗的事实。史[8]久恩等对中国地区大气臭氧总量的研究表明,中国南部地区表现出显著的准两年振荡。本文利用1978年11月～1993年4月美国的TOMS(第7版)全球臭氧网格资料和NCEPöNOAA的1958～1997年逐月温度资料,进一步研究了南极、北极地区大气臭氧总量的收稿日期:1999201225;修订日期:199920
5、6228基金项目:我国短期气候预测系统研究项目(96290820120623)资助作者简介:徐国强,男,1964年11月生,博士生,高级工程师1)朱乾根,郭品文.北半球春季大气臭氧变化特征及其对大气温度和环流场的影响.1999转载中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn第4期徐国强等:极区大气臭氧总量变化特征及其对大气温度的影响603多年变化特征、季节变化及周期性振荡特征,并对臭氧减少造成的全球温度变化进行了探讨。1极区大气臭氧总量多年趋势变化特征本文采用5点平滑方案计算了北极(60～90°N)和南极(60～90°S)的年平均大气臭氧总量趋势变化(图1)。从大气
6、臭氧柱总量趋势变化曲线可知,两个极区大气臭氧总量趋势变化都是减少的,但两个极区又存在不同的下降速率。1979～1992年在南极地区平均下降速率为3.15DUöa,明显高于北极地区的2.00DUöa,说明南极地区的臭氧总量减少要快于北极的减少。由图1b可看到,南极地区从1979～1985年臭氧总量减少最为迅速,达到4.67DUöa,1986～1992年臭氧减少的速度变慢,为1.57DUöa;而北极地区(图1a)呈现出与南极不同特征的臭氧下降趋势,1979～1987年臭氧减少较为缓慢,为0.83DUöa,1987年以后加速下降达到3.20DUöa,几乎为1987年以前的4倍。由此可见,从
7、1979～1992年南北极区皆存在臭氧减少的趋势,但北(南)极区在1987(1985)年前后下降速率由慢(快)转快(慢),据此我们确定1987(1985)年为北(南)极区臭氧趋势变化的转折年。由图1中实线可看到,从1979年至1992年北极地区臭氧从369DU下降到343DU,共下降26DU,而南极地区则从332DU下降到289DU,共下降了43DU,南极下降幅度大于北极,且南极在较低的基础上下降,其前期下降速率又快于北极。因此南极在80年代中期首先于春季
