北极地区大气臭氧分布变化的卫星遥感监测研究
本文关键词：北极地区大气臭氧分布变化的卫星遥感监测研究 出处：《中国地质大学(北京)》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：北极对全球气候变化很敏感,可以作为分析气候变化的指示器,而臭氧的分布变化与气候变化息息相关。论文基于1979年以来臭氧总量探测仪(TOMS)、臭氧监测仪(OMI)和大气红外探测仪(AIRS)三种臭氧卫星遥感资料,建立多元回归分析模型对臭氧数据进行模拟计算,定量评估各因子对大气臭氧的影响,并结合HYSPLIT后向轨迹分析方法考察大气的输送路径,分别对北太平洋/北大西洋、北极和冰岛地区的大气臭氧进行研究。北太平洋和北大西洋的研究结果表明,两大洋上空臭氧均呈现减少趋势,随着纬度的升高,峰值出现的月份提前。在所考察的因子中,影响最大的是等效平流层氯化物浓度(EESC),表现为负效应;太阳辐射(Solar)的影响表现为正效应。准两年振荡(QBO)和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)两个因子的影响随着纬度的不同存在相位差异,QBO与其导致的臭氧变化量在0-15°N相位相同,在15-30°N和30-45°N相位相反;ENSO与其导致的臭氧变化量在0-15°N和15-30°N相位相反,在30-45°N相位相同。ENSO对北太平洋臭氧分布的影响较强,而北大西洋涛动(NAO)主要作用于北大西洋,可达±12DU。赤道地区北太平洋臭氧含量低于北大西洋,随着纬度升高,北太平洋臭氧含量逐渐反超,在45-60°N远远高于北大西洋,这种变化在秋末春初最显著。由于OMI在北极冬季缺少观测数据,而AIRS全年都有观测资料,可用来考察北极大气臭氧时空分布特征。对AIRS数据可靠性考察结果显示,AIRS和OMI两种数据差异百分率的平均值在6%以内,标准差在4%以内,表明AIRS数据可靠。北极冬春季臭氧含量高达455DU,夏秋季含量低值区一般集中在格陵兰海、挪威海和巴伦支海等地。以经线60W-120E划分区域1(60W-180W-120E)和区域2(60W-0E-120E),动力输送导致与北大西洋相通的区域2臭氧含量低于区域1,在冬季区域2臭氧减少较快,达到-3DU/年以下。冰岛位于北大西洋暖流向北极输送的通道上,在冬季月份大气臭氧受NAO的作用易发生急剧日变化,可以作为动力输送影响北极臭氧变化的标识物。结合AIRS数据和HYSPLIT模型,考察冬季月份动力输送对冰岛大气臭氧变化的影响。结果表明,冰岛大气臭氧在冬季频繁发生100DU的急剧日变化,臭氧日较差与NAO存在显著正相关性。当NAO处于正相位时,冰岛地区大气臭氧主要受西风带影响;当NAO处于负相位时,则主要受南北方向大气输送控制。NAO无论是正相位还是负相位,当冰岛大气来自低纬地区并伴随上升运动时,臭氧减少;当大气来自高纬并伴随下沉运动时,冰岛臭氧增加。综上所述,北大西洋暖流的运动以及大气动力输送在很大程度上影响到北极臭氧的分布变化。
[Abstract]:In North Pacific and North Atlantic , the ozone content in North Pacific Ocean is higher than that of North Atlantic Ocean . The results show that the average value of ozone in North Pacific / North Atlantic is less than that of North Atlantic . Ozone depletion ; Iceland ' s ozone increase as the atmosphere comes from high latitudes and is accompanied by subsidence . In conclusion , the movement of the North Atlantic warm flow and atmospheric power delivery largely affect the distribution of ozone in the Arctic .
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X87
【参考文献】
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，本文编号：1437567
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