臭氧对农作物的影响研究

臭氧(O3)是大气微量成分之一。近地层O3含量的增加,将直接影响农作物的生长发育。本文简要介绍了国外有关O3对农作物影响的研究方法和试验研究结果,以及我国有关O3对农作物影响的研究动态。     

人类与暴雨

茫茫大气 ,像一个神奇的魔术师 ,时时刻刻炫耀着千变万化的法术。您看它一会儿吞云吐雾 ,一会儿呼风唤雨。特别是暴雨 ,更是最拿手的好戏。瞧吧 ,刚才还是晴空万里 ,烈日炎炎 ,人人挥汗如雨 ,酷暑难熬。突然间 ,狂风大作、大雨滂沱 ,顷刻间积水成河 ,山洪暴发 ,造成巨大的灾难。究竟多大的降水量才叫暴雨呢 ?气象上规定 :2 4h内 ,降水量达 5 0 m m以上称为暴雨 ;10 0 mm以上称为大暴雨 ;2 0 0 m m以上称为特大暴雨。最大的暴雨有多大呢 ?目前暴雨的世界冠军在非洲的留尼旺岛。 195 2年 3月 15日 ,一天降雨 1870 m m,相当于西安市 3 a的降水…     

改进的超级集成预报方法在长江三角洲地区O3预报中的应用

针对当前单模式系统臭氧（O₃）预报的不确定性问题,提出了一种基于活动区间的多模式超级集成的、高效的预报方法。本研究基于长江三角洲（长三角）地区多模式空气质量预报系统,将改进后的超级集成预报方法（AR-SUP）运用到2015年长三角地区的O₃预报中,并与滑动训练期的超级集成预报（R-SUP）、多模式集成平均预报（EMN）、消除偏差的集成平均预报（BREM）对比,结果表明AR-SUP对预报效果的改善最明显,其在暖季和冷季的均方根误差（RMSE）较最优单模式平均下降了20%和23%。将AR-SUP运用到48 h和72 h预报中发现,当预报时效增加时该方法依旧保持较高的预报技巧。多项统计数据均证明AR-SUP在研究时段内所有站点均能显著减小O₃预报误差、提高整体相关性和一致性,有效提高当前短期（三天）预报准确率。     

基于定量化植物防御效应的臭氧通量模型的优化

继SUM06、AOT40之后,基于气孔臭氧累计吸收通量（AFstY）的研究方法被广泛应用于臭氧风险评估中.然而通量模型中的阈值Y并不能很好地代表植物对臭氧的抗氧化能力以及自我修复能力,如何动态模拟植物自身的防御机制对于提高臭氧风险评估的准确性尤为重要.本文基于前人的研究成果探讨如何定量化植物对臭氧的防御效应,运用光合定量方法动态模拟伤害阈值并计算臭氧有效吸收通量,运用SODA模型从气孔吸收和质外体解毒两个方面探讨细胞内抗坏血酸对臭氧原生质膜通量的影响,旨在为臭氧通量模型研究开辟一个新的视角,并为后续的臭氧胁迫效应研究打下基础.     

Parameterization of the non-local thermodynamic equilibrium source function with chemical production by an equivalent two-level model

The classic two-level or equivalent two-level model that includes only the statistical equilibriumof radiative and thermal processes of excitation and quenching between two vibrational energy levelsis extended by adding chemical production to the rate equations. The modifications to the non-localthermodynamic equilibrium source function and cooling rate are parameterized by φc, which characterizesthe ratio of chemical production to collisional quenching. For applications of broadband emission of O3 at9.6 μm, the non-LTE effect of chemical production on the cooling rate and limb emission is proportionalto the ratio of O to O3. For a typical [O]/[O3], the maximum enhancements of limb radiance and coolingrate are about 15%-30% and 0.03-0.05 K day-1, respectively, both occurring near the mesopause regions.This suggests that the broadband limb radiance above ～80 km is sensitive to O3 density but not sensitiveto the direct cooling rate along the line-of-sight, which makes O3 retrieval feasible but the direct coolingrate retrieval difficult by using the O3 9.6 μm band limb emission.     

Impact of Aircraft NOx Emission on NOx and Ozone over China

A three-dimensional global chemistry transport model (OSLO CTM2) is used to investigate the impact of subsonic aircraft NOx emission on NOz and ozone over China in terms of a year 2000 scenario of subsonic aircraft NOx emission. The results show that subsonic aircraft NOx emission significantly affects northern China, which makes NOx at 250 hPa increase by about 50 pptv with the highest percentage of 60% in January, and leading to an ozone increase of 8 ppbv with 5% relative change in April. The NOx increase is mainly attributed to the transport process, but ozone increase is produced by the chemical process. The NOx increases by less than 10 pptv by virtue of subsonic aircraft NOx emission over China,and ozone changes less than 0.4 ppbv. When subsonic aircraft NOx emission over China is doubled, its influence is still relatively small.     

平流层和中层大气研究的进展

平流层和中层大气研究是20世纪70年代以来持续得到大气科学界和日地物理界共同关注的研究前沿.中国科学界在文化大革命结束后立即抓住这一前沿作为发展重点之一.20多年来,中国科学院大气物理研究所等单位较为系统地开展了这一方向的研究,并在一些方面进行了前沿性的工作.作者着重介绍以下几方面的进展:(1)平流层和中层大气探测设施与探测方法;(2)大气臭氧、平流层气溶胶的监测与分析;(3)行星波在中层大气环流与大气臭氧分布中的作用;(4)重力波在中层大气的传播特征与作用;(5)平流层-对流层交换的动力物理与化学问题.     

臭氧和平流层动力学的相互作用

讨论了给定的南极春季臭氧洞(取自1979—1985年臭氧减少的观测结果)对二维平流层—对流层模式中温度和环流的影响。11月份,南极上空约17km处,温度最多可降低6℃。这种温度变化引起的平均经向环流对臭氧洞起填塞作用,不过,这种影响很小,每年仅产生14DU的变化。观测事实表明,近年来10月份,南半球波活动减弱。为此,我们作了南半球波作用全年都减少一半,并考虑了臭氧洞的数值试验。结果表明,臭氧柱在11月份76°S减少了44DU,在赤道却增加了12DU。     

我国西南地区地面和低层大气臭氧的观测分析

本文介绍了1987—1989年在以重庆、成都和贵阳三地区为代表的西南地区进行了地面和低层大气臭氧的观测结果,给出了该地区大气臭氧时空分布的一些特征.分析表明,成都、重庆和贵阳等地区O_3浓度的时空分布及变化规律不尽相同,但都与前体污染物特征以及日照强度、大气层结稳定度.天气过程等密切相关.     

东亚季风及台风过程与臭氧含量变化的关系分析

文中用2001~2015年东亚区域的气压场和对流层顶臭氧含量的资料,选用并计算了最能代表东亚地区季风活动的两种指数,应用统计分析和个例分析的方法,对东亚地域内季风运动及台风过程与臭氧浓度变化的相关性进行了分析。得到如下结论:东亚的夏季风强度指数SMC与对流层顶臭氧含量两者在40°~50°N的高纬度地区有明显的正相关关系,赤道附近存在着负相关区。东亚IWT冬季风指数与对流层顶臭氧含量在南海—西北太平洋的海域有很好的正相关。在对流层上层受台风中心强上升气流影响最频繁的地区臭氧浓度低,而受到台风外围下沉气流影响最多的地区臭氧浓度高。