地基、空基臭氧资料的对比与臭氧加热率的分层计算

发布时间：2020-06-12 12:55

【摘要】：本文选取TOU、OMI、GOME2A、SBUV、MLS及AIRS六种不同卫星反演的臭氧资料,Brewer 和 Dobson两种地基观测的臭氧资料,ECC球载电化学探测的臭氧资料和ECMWF模式反演的臭氧资料,对北半球低、中、高纬度地区不同站点2004-2014年段内不同资料对应的臭氧总量及臭氧垂直廓线进行了对比分析,还通过讨论不同臭氧资料的优缺点,采信数据质量较优的MLS臭氧垂直廓线资料,计算了低、中、高纬度地区各站点不同层次上的臭氧加热率,并分析了臭氧加热率随高度、时间和纬度的分布特征。结合月平均臭氧总量资料对比及相应的线性回归分析发现：ECMWF及各卫星反演的臭氧总量与高精度的地基臭氧总量之间的相对偏差较小,在-5%-5%之间,且负值居多,表明ECMWF及各卫星反演的臭氧总量多数情况下较地基臭氧总量偏小。另外,中、高纬度地区各资料之间的差异明显较低纬度地区的小,而一年中臭氧总量较低的夏秋两季的偏差也较春冬季的小,表明当臭氧总量较大时不同资料间的臭氧总量差异也较大。其中,SBUV与地基臭氧资料之间的离散度最大,而OMI则与之最为接近,在一定程度上可以说明不同资料的臭氧总量中OMI资料较其它资料有更高的可信度。不同臭氧垂直廓线资料的对比结果相对较为复杂,表现为不同高度段的对比结论有着明显的差异。ECMWF臭氧廓线是非实测臭氧资料,因而其数据资料及可信度明显低于其它资料。AIRS臭氧含量在对流层中下层与ECC之间的差异较小,而在平流层中层与ECC的偏差却最大。MLS臭氧廓线的偏差在上对流层-下平流层内的偏差较为明显,而在其它各层上的偏差都很小,在-10%-10%之间变化。另外,对比不同臭氧廓线资料与ECC之间的相关性,发现：各资料与ECC的相关性随着高度和纬度的增加相关性有所改善。其中,各层MLS臭氧含量与ECC臭氧含量之间的相关性较好,且较其它资料与ECC的相关性最好。表明MLS卫星臭氧廓线资料的数据质量较其它资料更优。对不同层次上的臭氧加热率进行计算发现：臭氧加热率的高值区集中在平流层上层到中间层下层,于1hPa附近达到最大。而臭氧含量的高值区则主要集中在平流层的20～1hPa,在10)hPa附近达到最大。即臭氧加热率随高度的变化与臭氧含量随高度的变化并非一一对应,表明臭氧加热率不只与臭氧含量有关,还受太阳高度角、反照率、空气密度等因素的共同影响。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P402

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本文编号：2709560