东亚及太平洋地区对流层臭氧来源及收支的数值模拟分析
发布时间：2022-01-22 02:05
本研究根据EANET、WDCGG、TOMS、OMI、TES等地面及卫星观测资料结合全球大气化学传输模式MOZART-4,研究了东亚及全球部分地区臭氧的季节和年际变化特征及其源、汇机制。本研究还针对东亚季风以及ENSO对臭氧的影响展开讨论。本研究首先确认了全球大气化学模式MOZART-4能够再现对流层臭氧及其相关微量物种的季节及年际变化特征,可用于对流层臭氧的相关研究。研究结果表明,清洁背景地区（海洋站居多）近地面或边界层臭氧各项收支量较小,且净的化学作用大多处于损耗臭氧的状态；而大多数陆地测站净的光化学作用为产生臭氧。近地面臭氧的源主要来自对流层内部,平流层的贡献较小。对于极地及清洁背景地区,平流层的贡献是近地面臭氧季节变化的重要原因。西北太平洋地区春季O3浓度高值存在纬向梯度,35°N地区（日本地区）春季O3高值达最大,约52ppbv,这主要是日本及周边局地光化学产生作用导致,平流作用会减弱该梯度。35°N附近日本及韩国对O3浓度的贡献约为25%,平流层的贡献位居第二,为20%。中国东部边界层O3的流出作用对25。N以南低纬区O3的贡献较大（30%）,随着纬度的增高其贡献减弱；北美及...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１北美地区代表性测站区域平均近地面臭氧气候平均值
?北向东南增加，并且年内最大值出现的时间由北部站点的春季转变为南部的夏末，这??与Ｅｓｓｅ严耐臭氧季节变化的分类是一致的，如图１．２。在美国，该变化是由西向东的??［５６’?７１１。ＷｉｎｋＷ７２镜合了大量船载臭氧观测指出北半球１０°－６０°Ｎ范围内春季臭氧最大??值出现在５月；在６０°ＮＷ北地区，臭氧最大值变小，并且出现的时间向后推移。Ｓｃｈｅｅｌ??ｅｔａｌ．［＂惭观测结果与Ｗｉｎｋｌｅｒ［７２］是相吻合的。島绵度偏远站（５８°Ｎ至７９Ｗ）的观测也??存在类似结论ｔｎｉ。通过北极多个站点的观测，认为臭氧随讳度的送种变化主要受涉及??漠物种作用下光化学损失的影响，特别是在春季ｔＭｌ。比如，Ｂａｒｒｏｗ（７１°Ｎ）为臭氧春季??最大值ｔｕｉ。与臭氧春季最大值的一些结论在南半球的观测中没有呈现??＂雜謹??Ａ?ｉｐｍ＾?ｔｔｉｎｏ?ｍｉｘｎｘｉｍ?＾??％?ｎｉｍｎｒ?ｍｉｎｉｍｔｆｎ?尸、＇?Ｉ??图１．２欧洲奥氧季节变化的分类ＰＷ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｅａｓｏｎａｌ?ｃｙｃｌｅｓ?ａｃｒｏｓｓ?Ｅｕｒｏｐｅ?（Ｅｓｓｅｒ
ＧｒｅｗｅｌＷ提出的追踪臭氧前体物ＮＯ?Ｗ及ＮＯ相关衍生物的方法，并计算了全球范围??内某ＮＯ源区对臭氧的影响，追踪的物种见表２．１，追踪物种的化学反应见［４５］。这种??两种源追踪方法已被广泛应用，其计算流程图如图２．２所示。??表２．１?ＭＯＺＡＲＴ－４源追踪机理中追踪的物种??Ｔａｂｌｅ?２．１?Ｔｈｅ?ｔａｇｇｅｄ?ｓｐｅｃｉｅｓ?ｉｎ?ｔａｇｇｅｄ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ＭＯＺＡＲＴ－４【＂］??符号名?分子式?符号名?分子式??ＸＮＯ?ＮＯ?ＸＯＮＩＴ?ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＯＮＯ２??ＸＮ０２?Ｎ０２?ＸＭＰＡＮ?ＣＨ２ＣＣＨ３ＣＯ３ＮＯ２??ＸＮ０３?Ｎ０３?ＸＩＳ０ＰＮ０３?ＣＨ２ＣＨＣＣＨ３ＯＯＣＨ２ＯＮＯ２??ＸＨＮ０３?ＨＮＯ３?ＸＯＮＩＴＲ?ＣＨ２ＣＣＨ３ＣＨＯＮＯ２ＣＨ２ＯＨ??ＸＨ０２Ｎ０２?ＨＮＯ４?ＸＮＨ４Ｎ０３?ＮＨ４ＮＯ３??ＸＮ０２Ｎ０３?Ｎ２０５?ＯＡ?Ｏ??Ｎ０２ＸＮ０３?Ｎ２０５?０１?ＤＡ?Ｏ??ＸＰＡＮ?ＣＨ３ＣＯ３ＮＯ２?０３Ａ?Ｏ３????＂ＣＺＩ？??区域广?＾类型??Ｓｅｃ＋ＡＳｅｃ?／?＊?＇宙?节?＼?Ｐｒｅ＋ＡＰｒｅ?按??按?来热／来巧杯识＼来源；前??ｒｒ?（?＾?＾?＾?化??区?物理过程?２??域（平流、对流、护散、沉降）；??分?＾?????）喪、??挤?Ｓｅｅ?Ｐｒｅ?型??化?来巧＂来祝?冷??来?｛￣＾＾＾?ｙ??源?化学过程?配??Ｖ??＾??Ｓｃｃ＋ＡＳｃｃ?Ｐｒｅ－ＡＰｒｅ?个＊??来觀４－?＼来奶源??其中二??Ｐｒｅ：前体物??Ｓｅｃ：二次生成物
【参考文献】：
期刊论文
[1]The Impacts of Two Types of El Nińo on Global Ozone Variations in the Last Three Decades[J]. XIE Fei,LI Jianping,TIAN Wenshou,ZHANG Jiankai,SHU Jianchuan. Advances in Atmospheric Sciences. 2014(05)
[2]构建描述两种ENSO类型的新指数[J]. 秦坚肇,王亚非. 气象学报. 2014(03)
[3]MOZART-4大气化学模式模拟东亚季风对对流层污染物的影响:模式验证[J]. 侯雪伟,朱彬,康汉青,德力格尔,樊曙先. 高原气象. 2013(02)
[4]东亚太平洋地区近地面臭氧的季节和年际变化特征及其与东亚季风的关系[J]. 朱彬. 大气科学学报. 2012(05)
[5]东亚季风转换对西北太平洋近地面O3春季高值的影响[J]. 侯雪伟,朱彬,王东东. 气候与环境研究. 2012(03)
[6]2009年天津城区地面O3和NOx的季节变化与相关性分析[J]. 姚青,孙玫玲,蔡子颖,黄鹤. 环境化学. 2011(09)
[7]What Causes the Springtime Tropospheric Ozone Maximum over Northeast Asia?[J]. Jae H.KIM,Hyunjin LEE. Advances in Atmospheric Sciences. 2010(03)
[8]对流层顶研究回顾[J]. 杨双艳,周顺武. 气象科技. 2010(02)
[9]临安近地面臭氧变化特征分析[J]. 杨关盈,樊曙先,汤洁,金赛花,孟昭阳. 环境科学研究. 2008(03)
[10]青海瓦里关地面臭氧浓度的变化特征[J]. 金赛花,樊曙先,王自发,乜虹,杨关盈. 中国环境科学. 2008(03)
本文编号：3601356
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１北美地区代表性测站区域平均近地面臭氧气候平均值
?北向东南增加，并且年内最大值出现的时间由北部站点的春季转变为南部的夏末，这??与Ｅｓｓｅ严耐臭氧季节变化的分类是一致的，如图１．２。在美国，该变化是由西向东的??［５６’?７１１。ＷｉｎｋＷ７２镜合了大量船载臭氧观测指出北半球１０°－６０°Ｎ范围内春季臭氧最大??值出现在５月；在６０°ＮＷ北地区，臭氧最大值变小，并且出现的时间向后推移。Ｓｃｈｅｅｌ??ｅｔａｌ．［＂惭观测结果与Ｗｉｎｋｌｅｒ［７２］是相吻合的。島绵度偏远站（５８°Ｎ至７９Ｗ）的观测也??存在类似结论ｔｎｉ。通过北极多个站点的观测，认为臭氧随讳度的送种变化主要受涉及??漠物种作用下光化学损失的影响，特别是在春季ｔＭｌ。比如，Ｂａｒｒｏｗ（７１°Ｎ）为臭氧春季??最大值ｔｕｉ。与臭氧春季最大值的一些结论在南半球的观测中没有呈现??＂雜謹??Ａ?ｉｐｍ＾?ｔｔｉｎｏ?ｍｉｘｎｘｉｍ?＾??％?ｎｉｍｎｒ?ｍｉｎｉｍｔｆｎ?尸、＇?Ｉ??图１．２欧洲奥氧季节变化的分类ＰＷ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｅａｓｏｎａｌ?ｃｙｃｌｅｓ?ａｃｒｏｓｓ?Ｅｕｒｏｐｅ?（Ｅｓｓｅｒ
ＧｒｅｗｅｌＷ提出的追踪臭氧前体物ＮＯ?Ｗ及ＮＯ相关衍生物的方法，并计算了全球范围??内某ＮＯ源区对臭氧的影响，追踪的物种见表２．１，追踪物种的化学反应见［４５］。这种??两种源追踪方法已被广泛应用，其计算流程图如图２．２所示。??表２．１?ＭＯＺＡＲＴ－４源追踪机理中追踪的物种??Ｔａｂｌｅ?２．１?Ｔｈｅ?ｔａｇｇｅｄ?ｓｐｅｃｉｅｓ?ｉｎ?ｔａｇｇｅｄ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ＭＯＺＡＲＴ－４【＂］??符号名?分子式?符号名?分子式??ＸＮＯ?ＮＯ?ＸＯＮＩＴ?ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＯＮＯ２??ＸＮ０２?Ｎ０２?ＸＭＰＡＮ?ＣＨ２ＣＣＨ３ＣＯ３ＮＯ２??ＸＮ０３?Ｎ０３?ＸＩＳ０ＰＮ０３?ＣＨ２ＣＨＣＣＨ３ＯＯＣＨ２ＯＮＯ２??ＸＨＮ０３?ＨＮＯ３?ＸＯＮＩＴＲ?ＣＨ２ＣＣＨ３ＣＨＯＮＯ２ＣＨ２ＯＨ??ＸＨ０２Ｎ０２?ＨＮＯ４?ＸＮＨ４Ｎ０３?ＮＨ４ＮＯ３??ＸＮ０２Ｎ０３?Ｎ２０５?ＯＡ?Ｏ??Ｎ０２ＸＮ０３?Ｎ２０５?０１?ＤＡ?Ｏ??ＸＰＡＮ?ＣＨ３ＣＯ３ＮＯ２?０３Ａ?Ｏ３????＂ＣＺＩ？??区域广?＾类型??Ｓｅｃ＋ＡＳｅｃ?／?＊?＇宙?节?＼?Ｐｒｅ＋ＡＰｒｅ?按??按?来热／来巧杯识＼来源；前??ｒｒ?（?＾?＾?＾?化??区?物理过程?２??域（平流、对流、护散、沉降）；??分?＾?????）喪、??挤?Ｓｅｅ?Ｐｒｅ?型??化?来巧＂来祝?冷??来?｛￣＾＾＾?ｙ??源?化学过程?配??Ｖ??＾??Ｓｃｃ＋ＡＳｃｃ?Ｐｒｅ－ＡＰｒｅ?个＊??来觀４－?＼来奶源??其中二??Ｐｒｅ：前体物??Ｓｅｃ：二次生成物
【参考文献】：
期刊论文
[1]The Impacts of Two Types of El Nińo on Global Ozone Variations in the Last Three Decades[J]. XIE Fei,LI Jianping,TIAN Wenshou,ZHANG Jiankai,SHU Jianchuan. Advances in Atmospheric Sciences. 2014(05)
[2]构建描述两种ENSO类型的新指数[J]. 秦坚肇,王亚非. 气象学报. 2014(03)
[3]MOZART-4大气化学模式模拟东亚季风对对流层污染物的影响:模式验证[J]. 侯雪伟,朱彬,康汉青,德力格尔,樊曙先. 高原气象. 2013(02)
[4]东亚太平洋地区近地面臭氧的季节和年际变化特征及其与东亚季风的关系[J]. 朱彬. 大气科学学报. 2012(05)
[5]东亚季风转换对西北太平洋近地面O3春季高值的影响[J]. 侯雪伟,朱彬,王东东. 气候与环境研究. 2012(03)
[6]2009年天津城区地面O3和NOx的季节变化与相关性分析[J]. 姚青,孙玫玲,蔡子颖,黄鹤. 环境化学. 2011(09)
[7]What Causes the Springtime Tropospheric Ozone Maximum over Northeast Asia?[J]. Jae H.KIM,Hyunjin LEE. Advances in Atmospheric Sciences. 2010(03)
[8]对流层顶研究回顾[J]. 杨双艳,周顺武. 气象科技. 2010(02)
[9]临安近地面臭氧变化特征分析[J]. 杨关盈,樊曙先,汤洁,金赛花,孟昭阳. 环境科学研究. 2008(03)
[10]青海瓦里关地面臭氧浓度的变化特征[J]. 金赛花,樊曙先,王自发,乜虹,杨关盈. 中国环境科学. 2008(03)
本文编号：3601356
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3601356.html
