氯元素对青藏高原上平流层臭氧谷的作用

论文摘要

本文利用TOMS,OMI,MLS以及HALOE多种卫星资料,进行青藏高原臭氧谷的验证和特征的分析。利用MLS资料和多元线性回归方法,寻找可能影响青藏高原上平流层臭氧量以及臭氧低值形成的化学成分。接着利用WACCM4模式验证化学成分对于臭氧谷上平流层低值区域形成的影响。得到以下的主要结论:（1）青藏高原上空的臭氧,春季最多,秋季最少。青藏高原臭氧低谷在4月10月确定存在。从纬向分布来看,青藏高原臭氧低值中心,在夏季最强,在冬季最弱。随着时间的推移,青藏高原上空臭氧总量减少。然而TCO*的年代之间的变化不是特别明显。青藏高原上空的臭氧O3*垂直方向上,四季都存在双负值中心的结构。下部中心位于下平流层,春夏秋三个季节位于70hPa附近,冬季位于30hPa附近。而上部中心位于上平流层10-1hPa,位置随着季节的变化而改变。下层中心在春夏季节比较强,而上层中心在秋冬季节比较强。在上平流层10-1hPa的积分中,MLS资料和HALOE资料中,春夏秋三个季节,亚洲大陆上存在明显的负值中心,且春夏季节位于青藏高原上空,然而在下平流层100-30hPa的积分中春夏秋三个季节,亚洲大陆上存在明显的负值中心,但是只在HALOE资料的春季位于青藏高原上空。（2）总体看来,ClO,HCl,CH3Cl,HCN以及CH3CN这五种化学成分对于青藏高原臭氧低值中心变化的影响都很小。只在秋季,ClO,HCl,CH3Cl以及HCN这四种化学成分对青藏高原上平流层臭氧低值中心的变化有作用。但是,化学成分对于青藏高原上平流层臭氧量的变化作用比较重要。并且在不同季节,起着主要作用的化学成分不尽相同。春季和冬季主要起作用的化学成分是HCl。夏季主要起作用的化学成分是ClO,HCl和HCN,而秋季ClO,HCl和CH3Cl对于臭氧的影响更重要。（3）利用WACCM4模拟青藏高原臭氧谷的双心结构,通过比较春夏秋冬四季青藏高原上空的臭氧纬偏廓线的分布,模式模拟出的臭氧谷的垂直结构与季节变化,都和卫星资料接近。对于上平流层低值中心的模拟,位置偏东,强度相近。氯与臭氧的反应以及氧化氯和氧原子的反应分别主要在春夏冬和春夏对青藏高原附近上平流层的臭氧低值中心的形成起着促进作用。到了冬季,氧化氯和氧原子的反应反而抑制了高原附近低值中心的形成。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
•   1.研究的重要性
•   2.研究的进展
•   3.科学问题与研究内容
• 第二章 资料与方法
•   2.1 资料
•     2.1.1 TOMS资料
•     2.1.2 OMI资料
•     2.1.3 MLS资料
•     2.1.4 HALOE资料
•   2.2 方法介绍
•     2.2.1 多元线性回归分析
•     2.2.2 臭氧单位转换
•     2.2.3 WACCM4 模式简介
• 第三章 青藏高原臭氧谷双中心结构的特征
•   3.1 青藏高原上臭氧柱总量的季节变化
•   3.2 青藏高原上臭氧柱总量纬偏的季节变化
•   3.3 青藏高原上臭氧偏差的垂直结构
•   3.4 小结
• 第四章 氯元素对青藏高原臭氧谷上平流层中心的作用
•   4.1 影响青藏高原臭氧谷上平流层中心的化学成分的多元回归分析
•   4.2 WACCM4 模式的评估
•   4.3 WACCM4 模式中氯原子与臭氧反应的作用
•   4.4 WACCM4 模式中氧化氯与氧原子反应的作用
•   4.5 小结
• 第五章 结论与讨论
•   5.1 全文总结
•   5.2 本研究的创新与特色
•   5.3 讨论与展望
• 参考文献
• 个人简介
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 唐舟

导师: 施春华,郭栋

关键词: 青藏高原,臭氧谷,双心结构

来源: 南京信息工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 南京信息工程大学

分类号: P421.32

DOI: 10.27248/d.cnki.gnjqc.2019.000214

总页数: 58

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