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强对流天气对O3和CO的垂直输送作用

李东宸 林慈哲 银燕

李东宸, 林慈哲, 银燕. 强对流天气对O3和CO的垂直输送作用. 应用气象学报, 2019, 30(1): 82-92. DOI: 10.11898/1001-7313.20190108..
引用本文: 李东宸, 林慈哲, 银燕. 强对流天气对O3和CO的垂直输送作用. 应用气象学报, 2019, 30(1): 82-92. DOI: 10.11898/1001-7313.20190108.
Li Dongchen, Lin Cizhe, Yin Yan. The vertical transport of the ozone and carbon monoxide by severe convective weather. J Appl Meteor Sci, 2019, 30(1): 82-92. DOI:  10.11898/1001-7313.20190108.
Citation: Li Dongchen, Lin Cizhe, Yin Yan. The vertical transport of the ozone and carbon monoxide by severe convective weather. J Appl Meteor Sci, 2019, 30(1): 82-92. DOI:  10.11898/1001-7313.20190108.

强对流天气对O3和CO的垂直输送作用

DOI: 10.11898/1001-7313.20190108
资助项目: 

江苏省高等学校大学生创新创业训练计划 201710300010

国家自然科学基金项目 91644224

详细信息
    通信作者:

    银燕, 邮箱:yinyan@nuist.edu.cn

The Vertical Transport of the Ozone and Carbon Monoxide by Severe Convective Weather

  • 摘要: 利用ACTIVE(aerosol and chemical transport in tropical convection)试验资料,取2006年1月20日澳大利亚北部达尔文岛附近发生的一次飑线强对流天气的AE17航次和2006年1月27日无对流天气的AE21航次飞行路径中的探测资料,对澳大利亚达尔文地区夏季风盛行期间发生的有无强对流发生时O3和CO浓度垂直分布变化进行对比,考察强对流性天气发生对O3和CO浓度垂直输送作用。深对流云内强烈的垂直上升运动将O3和CO等化学气体携带输送至对流层上部并在对流层顶堆积,从而在对流层上部产生浓度峰值。当有强对流发生,飞机进入对流云上层时,O3浓度和CO浓度升高,O3和CO浓度变率增大,在对流层上部浓度出现峰值;当飞机飞出对流云时,O3和CO浓度相对较低,在对流云外出现谷值。在无对流发生的条件下O3和CO浓度相对较小,浓度变率也较小,无峰值产生。分析表明:O3和CO浓度分布不仅与强对流的垂直输送作用关系密切,且与气象要素垂直和水平分布以及动力输送过程密切相关。
  • 图  1  2006年1月20日AE17 Egrett飞机飞行轨迹

    Fig. 1  AE17 flight path of Egrett aircraft on 20 Jan 2006

    图  2  2006年1月20日AE17航次飞行探测对流个例云粒子、CO以及O3浓度分布

    Fig. 2  The concentration of cloud particles, ozone and carbon monoxide of a convective case detected by AE17 aircraft on 20 Jan 2006

    图  3  2006年1月27日AE21航次飞行探测非对流个例云粒子浓度、CO浓度以及O3浓度的分布

    Fig. 3  The concentration of cloud particles, ozone and carbon monoxide of a non-convective case detected by AE21 aircraft on 27 Jan 2006

    图  4  2006年1月20日15:00 850 hPa风场(a)、500 hPa垂直速度场(b)与2006年1月27日15:00 850 hPa风场(c)和500 hPa垂直速度场(d)

    Fig. 4  Wind field at 850 hPa(a), the vertical velocity field at 500 hPa(b) at 1500 LT 20 Jan 2006 and wind field at 850 hPa(c), the vertical velocity field at 500 hPa(d) at 1500 LT 27 Jan 2006

    图  5  FY-2静止气象卫星观测的澳大利亚Tiwi岛云顶亮温分布(紫色框为Tiwi岛飞机探测目标区)

    (a)2006年1月20日16:30,(b)2006年1月20日17:30

    Fig. 5  Black body temperature observed by FY-2 satellite over Tiwi Island, Australia (inside the purple frame)

    (a)1630 LT 20 Jan 2006, (b)1730 LT 20 Jan 2006

    图  6  2006年1月27日17:30澳大利亚北部Tiwi岛云顶亮温分布

    (紫色框为Tiwi岛飞机探测范围)

    Fig. 6  Black body temperature observed by FY-2 satellite on Tiwi Island (inside the purple frame), Australia at 1730 LT 27 Jan 2006

    表  1  Egrett飞机起降时间、飞行高度及飞行任务

    Table  1  Departure and landing time, flight height and flight mission of Egrett aircraft

    架次 日期 飞行时段 飞行高度/km 飞行任务
    15:05—15:20 0→3.2
    AE17 2006-01-20 15:20—17:20 3.2→11.6 探测飑线,伴有深对流云
    17:20—18:30 11.6→0
    15:00—17:10 0→12.6
    AE21 2006-01-27 17:10—18:20 12.6→13.8 探测消散的卷云,无对流云
    18:20—19:00 13.8→0
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-25
  • 修回日期:  2018-09-06
  • 刊出日期:  2019-01-31

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