Gtz逆轉效应中I_(3112 )的有效散射高度上升过程的跳跃性及逆轉方法B解的不唯一性

本文探討了Gotz逆轉效应中,单色天頂散射光强I_3112（?）的有效散射高度h_E的上升过程。首先从理論上証明:h_E并非沿高度連續的上升,而是跳跃上升的。然后用实际观測数据的計算,証实了理論結果。由此并指出,由于h_E的跳跃,那么在应用逆轉效应,建立測定大气臭氧垂直分布方法时,如果将大气分层較多,那么可能在臭氧层中下部所得的結果,是不唯一的。基于上述結果,进一步研究了方法B,发現目前国际上通用的,由Ramanathan与Davo所給出的逆轉方法B的解是不唯的。这些解之間有着亘大的差异。因此以該方法計算出的各层臭氧含量,并不能肯定大气臭氧的垂直分布情况。     

The possible influences of the increasing anthropogenic emissions in India on tropospheric ozone and OH

A 3-D chemical transport model (OSLO CTM2) is used to investigate the influences of the increasing anthropogenic emission in India. The model is capable of reproducing the observational results of the INDOEX experiment and the measurements in summer over India well. The model results show that when NOx and CO emissions in India are doubled, ozone concentration increases, and global average OH decreases a little. Under the effects of the Indian summer monsoon, NOx and CO in India are efficiently transported into the middle and upper troposphere by the upward current and the convective activities so that the NOx, CO, and ozone in the middle and upper troposphere significantly increase with the increasing NOx and CO emissions. These increases extensively influence a part of Asia, Africa, and Europe, and persist from June to September.     

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.     

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.     

农田生态系统温室气体排放研究进展

自1985年起,中国科学院大气物理研究所利用自行设计制造的自动观测仪器系统,历时十六年先后对我国四大类主要水稻产区的甲烷排放规律及其与土壤、气象条件和农业管理措施的关系进行了系统野外观测实验,并对稻田甲烷产生、转化和输送机理进行了理论研究,探讨了控制稻田甲烷排放的实用措施,建立了估算和预测稻田甲烷排放的数值模型.在甲烷排放的时空变化规律和转化率研究方面有一系列新的发现,在稻田甲烷产生率、排放率及其与环境条件的关系方面取得一系列新的成果,以充分证据改变了国际上关于全球和中国稻田甲烷排放总量的估算.在对稻田甲     

Study on Ozone Change over the Tibetan Plateau

This paper reviewed the main results with respect to the discovery of low center of total column ozone (TCO) over the Tibetan Plateau (TP) in summer, and its formation mechanism. Some important advances are summarized as follows: The fact is discovered that there is a TCO low center over the TP in summer, and the features of the background circulation over the TP are analyzed; it is confirmed that the TP is a pathway of mass exchange between the troposphere and stratosphere, and it influences the TCO low center over the TP in summer; models reproduce the TCO low center over the TP in summer, and the formation mechanism is explored; in addition, the analyses and diagnoses of the observation data indicate that not only there is the TCO low center over the TP in summer, but also TCO decrease trend over the TP is one of the strong centers of TCO decrease trend in the same latitude; finally, the model predicts the future TCO change over the TP.     

北大西洋臭氧极小值和北太平洋极大值及其相互关系

利用1979～2002年TOMS卫星观测资料,采用臭氧总量纬向偏差和区域强迫的分析方法,研究北大西洋东北部大气臭氧低值与北太平洋西北部臭氧高值的季节变化过程和相互关系.研究表明,(1)北大西洋东北部存在一个大气臭氧极小值,年平均臭氧总量比纬向平均值低20 DU以上,冬季低50 DU以上; 北太平洋西北部存在一个大气臭氧极大值,年平均臭氧总量比纬向平均值高35 DU以上,冬季高70 DU以上.(2)上述两个地区大气臭氧的季节变化具有很强的区域特征,区域大气动力学输送和化学过程对上述两个地区大气臭氧季节变化的强迫分别为50.3%和42.6%.(3)上述两个地区大气臭氧纬向偏差的季节变化间存在很好的反相关,相关系数达到-0.98,说明其臭氧区域强迫之间存在良好的关系.     

大气臭氧总量的经验计算方法

依据臭氧生消与紫外辐射(UV)能量利用相互作用的观点,考虑与臭氧有关的主要因子UV、大气中物质在化学和光化学反应中对UV能量的吸收、气溶胶粒子的散射等,在分析1990—1992年臭氧总量、太阳辐射、气象资料的基础上,建立了计算臭氧总量的经验模式,其优点是所用资料均可由常规气象站获得。结果表明,计算值与观测值符合得比较好。利用该经验模式计算了北京地区1979年1月—1996年6月的臭氧总量,计算值与观测值同样比较一致,二者相对偏差的最大值、最小值、平均值分别为15.2%、0.05%和4.9%,相对偏差在±10%之内的比例为91.4%,因而该经验模式是合理、可行的。1991年之后北京地区臭氧的下降与Pinatubo火山气溶胶的影响有关。     

太原西山煤矿矸石山中有害微量元素环境释放研究

煤矸石大量堆积,不仅占用大量土地,影响自然景观,而且矸石山自燃,对环境的污染日趋严重.     

气象科技动态

人为臭氧的生成会使农业减产美国麻省理工大学一项新奇的研究表明,化石燃料的广泛使用会导致臭氧浓度的增加,从而给全球植被带来损害,并造成严重的经济损失。研究显示,温度和二氧化碳的增加可能有益于植被的生长,特别是在北半球温带地区。但是,这可能无法平衡臭氧增加带来的危害,对于农作物更是如此。研究结果表明,到2100年,臭氧浓度增加将使全球农作物的生产值减少10%~20%。而这种损失在北半球温带地区表现地更加明显。相比之下,臭氧对热带地区农业的危害则较小。科学家们估计,如果这项研究属实,未来美国和中国都需要进口粮食。(中国气象报…