拉萨地区1998年夏季臭氧总量及垂直廓线的观测研究

该文根据1998年6~10月上旬在拉萨地区进行的臭氧总量及臭氧垂直廓线的观测结果, 并结合同期同纬度其他两个臭氧站数据资料, 证实了以拉萨地区为代表的青藏高原在夏季存在“臭氧低谷”的现象.分析表明, 地基和卫星观测的臭氧总量有一定误差. Umkehr观测反演结果表明夏季拉萨地区平流层臭氧分布和同纬度其他地区相比略有不同; 在对流层, 探空资料显示了该地区对流层臭氧有低值分布的特征.     

青藏高原清洁地区近地面层臭氧的特征分析

利用瓦里关1994年8月～2001年12月地面臭氧资料，分析了地面O3年季变化，以及不同天气条件下的日变化特征。结果表明，青藏高原洁净地区地面O3具有明显的季节变化且呈缓慢的上升趋势，春季浓度明显高于冬季，最高值出现在每年夏初，而最低值在12月左右。与低纬的Lzana站相比，瓦里关地区地面O3浓度变化趋势与之比较相近，而且，亦呈逐年上升趋势。不同天气条件下，春、夏、秋、冬四个季节地面O3浓度变化不尽相同，晴天和多云天，春、夏、秋季的地面O3变化趋势基本一致，其中，春秋季，晴天O3值高于多云天和降雨天，而冬季和夏季则不明显，说明晴空天气虽然有利于O3浓度的增加，但并不是重要因子之一。各季节降雨、雪天O3浓度的变化情况来看，地面O3在春、秋、冬三个季节变化不大。而夏季与其它季节明显不同，变化幅度很大，日较差在四个季节中为最大，这与雨、雪的冲刷关系很大，并且可能存在雨、雪以及降雨强度的差异。     

漠河地区臭氧的观测和计算

1997年3月上旬,在黑龙江漠河地区对地面和整层臭氧、太阳辐射等进行了短期观测,以初步了解该地区臭氧和辐射的变化规律以及它们之间的相互关系.研究发现,漠河地区近地面臭氧日变化明显,其峰值出现在每日10:00(北京时间)左右,并早于紫外辐射(UV)峰值出现时间.整层大气臭氧总量的日变化特征不明显.基于UV能量守恒,建立了臭氧与其影响因子-光化学、散射、UV等因子之间较好的定量关系和经验模式,并将其用于计算地面、整层大气臭氧小时值和日平均值.结果表明,计算值与观测值吻合的都比较好,它们相对偏差的平均值分别为:地面臭氧小时值(11.9%)和日平均值(9.0%);整层大气臭氧小时值和日平均值-7.4%、1.8%.因此,地面和整层臭氧的经验算法是合理和可行的.利用散射辐射/直接辐射(D/S)和散射辐射/总辐射(D/Q)可以描述大气中的物质如气溶胶、云等的散射作用.采用D/Q表示散射作用可以提高地面臭氧和整层大气臭氧计算的准确度,特别是对云量较大的情况.       

斯堪的纳维亚臭氧亏损和地面加热

研究表明,冬季在北极的斯堪的纳维亚地区存在一个明显的臭氧亏损区,亏损区的中心值达-50DU.对臭氧亏损和地面加热进行相关分析后指出:斯堪的纳维亚地区的臭氧亏损和该地区地面的感热通量、潜热通量、净辐射通量以及总的热通量关系极其密切,其相关系数均在-0.87以上.由此,我们认为冬季斯堪的纳维亚地区的臭氧亏损可能是由于地面加热引发的物质抬升所造成的.     

北极臭氧损耗对初春东亚中高纬地区地面气温影响的观测分析

利用1948—2007年NCEP/NCAR月平均2m地面气温再分析资料、3月北极涛动（AO）指数和春季臭氧含量资料,采用合成分析方法分析了北极臭氧损耗对初春东亚中高纬地区地面气温的影响。结果表明,臭氧低（高）值年,3月东亚中高纬地区地面气温存在正（负）异常。4月的与3月类似,但气温异常的幅度减小,中心位置也有所变化。对...     

地面人工观测与自动观测数据对比情况分析

对百色地面气象观测站2004年1月至2005年12月人工观测和自动观测气象要素对比情况进行分析比较.     

中国大气本底条件下不同地区地面臭氧特征

分析了晴天和阴天时瓦里关本底台、临安和龙凤山本底站地面 O3浓度的特点。晴天时 ,临安站地面 O3有明显日变化 ,以春季最大 (42 .9× 1 0 - 9) ,夏季最小 (2 0 .3× 1 0 - 9) ;龙凤山站日变化更规则 ,秋季最大 (约 2 7× 1 0 - 9) ;瓦里关本底台除了夏季有微弱日变化外 ,其它季节没有明显的日变化 ,日较差也很小 ,但夏季地面 O3浓度显著高於冬季 ;夏季晴天瓦里关地面O3浓度要比龙凤山、临安高 2 0× 1 0 - 9以上。阴天时 ,临安和龙凤山站除了日变化不很规则和日较差较小外 ,其它大致与晴天相同。阴天时瓦里关不仅没有日变化 ,而且日较差更小 ,但夏季地面 O3仍然高於冬季。太阳总辐射和 NOx 浓度是控制龙凤山和临安晴天和阴天地面O3浓度的决定性因子 ,它在不同季节和地区发挥着重要作用。夏季青藏高原周围地区气流向高原输送作用 ,是形成夏季瓦里关地面 O3高值以及微弱日变化的主要原因。在美国 MaunaLoa基准站也曾观测到类似的输送影响。O3在低对流层随垂直高度增加的分布特征 ,决定了东西部测点地面 O3的差异     

香河地基观测臭氧柱总量数据分析及臭氧变化趋势研究

大气臭氧变化在全球气候和环境中具有重要作用,是当今大气科学领域的重要研究对象之一。对比分析了中国科学院大气物理研究所河北香河大气综合观测试验站2014～2016年Dobson和Brewer两种臭氧总量观测仪器探测结果的一致性,并使用1979～2016年Dobson观测数据分析了香河地区臭氧总量的长期变化趋势。结果表明:进行有效温度修正后,两种臭氧总量仪器观测结果一致性较好,平均偏差仅为-0.14DU(多布森单位),平均绝对偏差为8.00 DU,标准差为36.09 DU,相关系数达0.964。整体来说,两类仪器观测臭氧总量吻合较好。SO2浓度对Dobson仪器数据精度有一定影响,两组仪器数据在SO2浓度为0～0.2DU、0.2～0.4DU和0.4DU大气条件情况下的平均偏差分别为4.8 DU、7.0 DU和8.0 DU,平均偏差随SO2浓度升高而增大。过去38年香河地区的臭氧总量季节差异性强,春、冬两季臭氧总量高,夏、秋两季臭氧总量相对低,季节变化趋势差异明显。从长期变化上看,臭氧总量变化波动有不同的周期,在4个大的时间段变化趋势不同,2000～2010年臭氧层有显著恢复,但最近几年又有变薄的趋势。     

人工观测与自动观测地面最低温度的差异分析

分析在地面温度下降到零度以下时,自动站的地面最低温度与人工站的地面最低温度差异明显增大的原因,为两者资料能正确应用提供依据。     

地面观测中应重视复读和比较

2002年,由于观测员的误读而产生的错情占了全站错情的40%,由于这种非技术原因而产生的错情是非常严重的.怎样来避免或杜绝此类现象的发生,就成了观测员应该思考的问题.在工作中只要加强复读和比较工作,此类现象并非不可避免.     

MEASUREMENTS AND MODEL SIMULATIONS OF SURFACE OZONE VARIATIONS AT DIFFERENT BACKGROUND CONCENTRATIONS OF THE PRECURSORS

Ozone photochemical production and loss in very different environments at Waliguan baselinestation and Lin'an background station were simulated by using the measurement data and photo-chemical box model.The results show that net ozone photochemical production rate is negative,about 0.5 ppb/d,at Waliguan baseline sation,because of very low precursor concentrations.Butat Lin'an background station,the net photochemical ozone production is positive,about 2—3 ppb/h.which is very closed with the measurement at Lin'an.That means ozone production was con-trolled by photochemical reactions at Lin'an background station,because of the higher precursorconcentrations.The net destruction rate,at Waliguan Mt.,is not large,so that future increase inanthropogenic emission of reactive nitrogen will lead to larger production rates of steady-state O_3concentration.     

MODEL STUDY OF THE EFFECT OF SOIL NO EMISSIONS ON SURFACE OZONE

The effect of soil NO emissions on surface ozone in autumn in East China has been studied byusing TCTM(Troposphere Chemical Transport Model)with the input of meteorological variablesfrom RAMS.The chemical mechanism for ozone variation caused by soil emissions has also beeninvestigated.The model results reveal that soil NO emissions are important to regional ozoneformation and distribution and the effect of soil NO emissions shows spatial inhomogeneity.Ozoneover most areas in northern China decreases with maximum average decrement reaching 5 ppbwhile it increases over most areas of central and southern China with maximum average incrementreaching 7 ppb caused by soil NO emissions.This situation of ozone variation is mainly determinedby nonlinear photochemical mechanism.For the low NOx areas(≤3 ppb),ozone increases as NOxincreases;for the high NOx areas(>3 ppb),ozone decreases as NOx increases.The effect of soilNO emissions on ozone depends on the transition value and NOx concentrations.     

平流层臭氧变化对大气加热率及到达地面紫外辐射的影响

平流层臭氧的变化对平流层的温度结构，整个大气环流以及到达地面的紫外辐射均有影响。本文采用一个计算臭氧吸收太阳辐射的参数化方法和有关资料，研究了臭氧变化对大气最大加热率和到达地面的紫外辐射通量密度的影响情况。文中给出的参数化方法可直接应用于大气环流模式计算臭氧吸收太阳辐射的加热率。     

PRELIMINARY ANALYSIS OF THE VARIATIONS OF SURFACE OZONE AND NITRIC OXIDES IN LIN''''AN

The observational results in Lin'an show the elevated average concentrations of surface ozone and Nitric Oxides(NO_x)in the rural area in the eastern mid-latitudes of China.The mechanism of its variations was explained by the theo-retical analysis.In the case of breeze,the photochemical reactions controlled by solar radiation is the determined factorsaffecting the variations of the surface O_3 and NO_x.A study of the correlation between NO_x and SO_2 demonstrates thatthe biomass burning is an important local emission source of NO_x.     

MEASUREMENTS AND MODEL SIMULATIONS OF SURFACE OZONE VARIATIONS AT DIFFERENT BACKGROUND CONCENTRATIONS OF THE PRECURSORS*

Ozone photochemical production and loss in very different environments at Waliguan baseline station and Lin'an background station were simulated by using the measurement data and photochemical box model.The results show that net ozone photochemical production rate is negative,about 0.5 ppb/d,at Waliguan baseline sation,because of very low precursor concentrations.But at Lin'an background station,the net photochemical ozone production is positive,about 2-3 ppb/h.which is very closed with the measurement at Lin'an.That means ozone production was controlled by photochemical reactions at Lin'an background station,because of the higher precursor concentrations.The net destruction rate,at Waliguan Mt.,is not large,so that future increase in anthropogenic emission of reactive nitrogen will lead to larger production rates of steady-state O₃ concentration.     

地表反照率的改变影响夏季北非副热带高压的数值模拟

利用 LASG L 9R1 5AGCM设计了两组不同地表反照率的数值试验。通过分析其夏季平均气候的差异来考察地表反照率改变对夏季北非副高的影响。结果表明 ,当北非地表反照率增大时 ,由于地面接收到的净辐射减少 ,地面温度降低 ,底层大气的感热加热减弱 ,抑制了局地的对流和降水 ,相应的对流层中层的凝结加热也减弱。这种中、低层的冷却强迫出高空的异常辐合与低空的异常辐散 ,导致北非地区下沉运动增强 ,从而加强了北非副高。另外 ,这种北非地区的环流异常 ,通过辐散风环流加强了南亚高空的辐散 ,在一定程度上加强了南亚高压。     

汛期强降水面雨量分析和预报

本文介绍了几种面雨量分析方法，重点研究水气收支平衡方法在面雨量分析中的应用，结合数值预报资料和动力、势力物理因子分析，研制一套中短期面雨量预报系统，并在2001年汛期进行了试应用。     

夏季北太平洋副热带高压系统的活动

文中根据 NCEP/NCAR再分析资料 ,分析了北太平洋副热带高压系统的变化。 5～ 9月由于亚洲夏季风的建立及活动 ,北半球副热带高压系统在 6 0～ 1 2 0°E出现断裂 ,夏季西太平洋副热带高压脊点平均伸展到 1 2 0°E,其年际变化反映了亚洲夏季风的强弱。强夏季风年 5 0 0h Pa西太平洋副热带高压脊线位于 3 0°N以北 ,并分裂成两个中心 ,印度低压强 ;弱夏季风年西太平洋副热带高压脊线位于 3 0°N以南 ,表现为北太平洋高压中心向西伸展的高压脊 ,印度低压弱。夏季西太平洋副热带高压的季内活动有两种模态 :第 1种表现为副热带高压系统以 2 0～ 3 0 d的周期从北太平洋中部的副热带高压中心一次次地向西扩张到 1 2 0°E以西 ,这类过程大多出现在亚洲夏季风强度偏弱年 ;第 2种模态表现为副热带高压系统以 2 0～ 3 0 d的周期一次次地由东向西扩充时 ,在 1 2 5～ 1 5 5°E停滞 ,这类过程大多出现在亚洲夏季风强度偏强年。江淮流域梅雨的中断和结束与北太平洋副热带高压系统 2 0～ 3 0 d季内振荡有关。西太平洋副热带高压 5～ 1 0 d的短期活动受 3 5～ 45°N西风带活动的影响 ,当西风槽在中国沿海和西太平洋地区向南伸展到 3 0°N以南后 ,西太平洋副热带高压有一次加强活动