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

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

南京气象学院, 南京 210044

资助项目: 本文由“我国短期气候预测系统”研究项目资助

计量
- 摘要浏览量: 3354
- HTML全文浏览量: 496
- PDF下载量: 1712
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 1999-07-02
- 修回日期: 1999-12-01
- 刊出日期: 2000-11-30

FEATURES OF NORTHERN SPRING ATMOSPHERIC OZONE VARIATION AND ITS EFFECT ON ATMOSPHERIC TEMPERATURE AND CIRCULATION

Nanjing Institute of Meteorology, Nanjing 210044

摘要

摘要: 该文利用美国1978~1993年TOMS臭氧资料以及NCEP提供的全球再分析资料, 研究北半球大气臭氧变化特征及其对大气温度和环流的影响。研究表明1987年前后北半球40°N以北的中高纬地区春季大气臭氧柱总量的趋势变化存在明显的突变, 大部分地区突然减少, 与其相对应的对流层 (平流层) 平均温度突然升高 (降低), 300 hPa (30 hPa) 层位势高度也突然增高 (下降).但是在北大西洋北部和哈德逊湾地区大气臭氧柱总量却突然增加, 与其相对应的对流层 (平流层) 平均温度突然降低 (升高), 300 hPa (30 hPa) 位势高度突然下降 (增高), 平均温度突然升高 (降低) 1~2℃.研究还表明, 大气温度和环流的趋势变化主要是由于大气臭氧的趋势变化所引起.另一方面, 在同一地区1979~1992年春季大气臭氧柱总量强弱异常年的大气温度场和环流场的差异也存在相同的分布特征, 这一事实进一步说明大气臭氧柱总量的多少是决定大气温度场和环流场差异的重要原因.
- 北半球春季;
- 大气臭氧;
- 大气温度;
- 大气环流
Abstract: Pronounced change has been found in the trend of total ozone in an atmosphere column at extra-tropics north of 40°N around 1987, which abruptly reduced for much of the studied area, accompanied by the sudden rise (drop) in the troposphere (stratospheric) mean temperature and in the 300 hPa (30 hPa) height. Meanwhile, unexpected increase of total O₃ occurred over the northern North Atlantic and Huson Bay, accompanied by the drop (rise) of the tropospheric (stratospheric) mean temperature and geopotential height at 300 hPa (30 hPa). The unexpected reduction of 10-30 DU ozone in NE China was associated with the abrupt increase (decrease) of 1-2 ℃ in the troposphere (stratosphere) mean temperature there over. The variation in the trend of the atmospheric temperature and circulation was mainly attributed to the total ozone the atmosphere.
- Northern spring;
- Atmospherico zone;
- Atmospheric temperature and circulation;

HTML全文

图 1 亚洲中高纬地区 (30°～150°E, 50°～90°N) 3、4月平均的大气臭氧柱总量Q的年际异常 (实线) 和趋势 (5年滑动平均) 异常 (虚线) 序列 (单位: DU)

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 1982～1992年亚洲中高纬地区 (30°～150°E, 50°～90°N ) 3、4月对流层 (p_s～100 hPa) (a) 和平流层 (70～ 10 hPa) (b) 总体质量平均温度 (实线: 年际, 虚线: 趋势) 异常ΔT序列 (单位: ℃)

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 1987年前后3、4月平均的北半球大气臭氧柱总量的差值 (1982～1992年平均减1982～1987年平均) 分布 (单位: DU)

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 4 1987年后减1987年前3、4月平均的北半球对流层 (P_s～100 hPa) (a) 和平流层 (70～10 hPa) (b) 总体质量平均气温差值分布 (单位: ℃)

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 5 1987年后减1987年前北半球春季300 hPa (a) 和 30 hPa (b) 的位势高度差分布 (单位: dagpm)

下载: 全尺寸图片幻灯片

参考文献(9)

[1]	孔琴心, 刘广仁, 王庚辰.1993年春季南极中山站上空大气臭氧的观测分析.大气科学, 1996, 20 (4): 395~400. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK604.001.htm
[2]	葛玲, 梁佳兴, 陈毅良.南极对流层平流层下部气候变化特征及其原因.南京气象学院学报, 1997, 19 (1): 47~53. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX701.006.htm
[3]	Kiehl T T, Boville B A, Brieglieb B P.Response of ageneral circulatio model to aprescribed Antarctic ozone hole.Nature, 1988, 332: 501~504. doi: 10.1038/332501a0
[4]	Cariolle D, Lasserre-Bigorry A, Royer J F.A general circulation model simulation of the springtime Antarctic ozone decrease and its impact on mid latitudes.J Geophys Res.1990, 95: 1883~1898. doi: 10.1029/JD095iD02p01883
[5]	Jonathan S Kinnersley, 朱乾根, 孙照渤, 何金海.臭氧和平流层动力学的相互作用.南京气象学院学报, 1993, 16 (1): 13~21. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX199301002.htm
[6]	吴统文, 郑光, 瞿章, 魏鼎文.北半球100 hPa等压面经向风与臭氧总量年变化.大气科学, 1992, 16 (4): 508~512. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK199204013.htm
[7]	王贵勤, 肖文俊.大气臭氧总量变化与大气环流关系的研究.大气科学, 1987, 11 (3): 337~340. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK198703013.htm
[8]	Chen Yuetuan, Zhang Hong, Bi Xunqiang.Numerical experiment for the impact of the ozone hole over Antarctic on the global climate.A A S.1998, 5 (3): 300~311.
[9]	曲绍厚, 周秀骥, 陆龙骅.南半球大气臭氧层的主要特征和变化趋势.见:周秀骥主编.南极与全球气候的相互作用和影响研究进展.北京:气象出版社, 1995.167~174.