Continuous Ozone Depletion over Antarctica After 2000 and Its Relationship with the Polar Vortex

Observations have shown highly variable ozone depletion over the Antarctic in the 2000s, which could affect the long-term ozone trend in this region as well as the global ozone recovery. By using the total column ozone data （1979-2011）, interannual variation of the springtime Antarctic ozone tow is investigated, together with its relationship with the polar vortex evolution in the lower stratosphere. The results show that springtime Antarctic ozone depletion has continued in the 2000s, seemingly contradicting the consensus view of a global ozone recovery expected at the beginning of the 21st century. The spring Antarctic polar vortex in the lower stratosphere is much stronger in the 2000s than before, with a larger area, delayed breakup time, and greater longevity during 2000-2011. Fhrther analyses show that the recent continuation of springtime Antarctic ozone depletion could be largely attributed to the abnormal variation of the Antarctic polar vortex.     

大气臭氧不同量纲之间的转换

在不同领域和不同研究目的中,大气臭氧会用数密度、体积混合比、质量浓度和柱量等不同物理量表示。由于这些不同量纲的臭氧量的同时存在,对大气臭氧的使用和相互比较造成混乱和不便。基于气体状态方程,推导了大气臭氧不同量纲之间的转换关系,并提出了臭氧数密度廓线与臭氧柱量廓线的相互转换模型。实际应用表明,IUP（Institute of Environmental Physics）气象库提供的数密度和体积混合比转换差异在10%以内,转换精度受温度和气压影响。以激光雷达臭氧数据验证SBUS（Solar Backscatter Ultraviolet Sounder）臭氧数据时发现,最大偏差达20%,且第8、9、11层具有较高的一致性。利用UGAMP（UK Universities Global Atmospheric Modelling Programme）库中臭氧数据与SCIA-O3 (SCIAMACHY O3) 产品比较发现,15-45km之间平均偏差在10%以内。     

1993年春季南极中山站上空大气臭氧的观测分析

利用球载电化学O3探空仪于1993年南半球春季在南极中山站测量了O3和温度垂直廓线，三次观测到O3 柱总量＜ 220 Du的低值，O3浓度减少从9月开始，9月中旬～10月中旬达到最大。典型O3垂直廓线表明，O3量损失最大区域在高度13～23 km之间，此高度与PSCs和火山气溶胶的存在高度有很好的对应关系。本文给出观测结果及初步分析。     

北半球不同纬度臭氧层系统混沌吸引子的特征研究

将TOMS测量的北半球不同纬度各纬向平均逐日O。总量作为无规序列,利用时滞方法重构序列的相空间吸引子,计算其系统状态演化过程中形成的整体结构特征.结果表明,各纬度O3层系统吸引子都具有非整数分维结构;此外,在完整的Lpapunov指数谱中,所有指数分量之和均为负值,且最大指数分量总是正值.反映出O3层系统相空间总体上是收缩的,同时提供了存在奇怪吸引子的证据,表征O3层系统的演化是一种耗散混饨运动.这对于进一步应用非线性动力系统理论和方法,深入研究O3层系统的动力学特征具有重要意义.     

气象探空莫尔斯码自动译码研究

介绍一种气象探空莫尔斯码自动译码系统。它由PC计算机和译码插板组成,具有抑制干扰、译码、修改错码、数据处理等功能,适用于24 MHz 接收机、701 或701C气象雷达等探空码接收设备。文中论及系统的硬件及软件实现、自动译码必须解决的技术问题及对策。     

国产珠状温度传感器对比分析

通过比对试验,采取同球比对施放方式,选择德国GRAW探空仪作为比对标准,使用总共12次同球比对数据,对中国长峰、华云和大桥3种型号探空仪的珠状电阻温度传感器开展比对分析.经典型个例分析与统计分析表明:3个型号国产探空仪高空温度廓线与德国GRAW探空仪具有较好的整体一致性,温度测量夜间性能均好于白天;长峰探空仪温度探测性能随高度变化比较稳定,而华云探空仪与大桥探空仪性能相仿,均随高度性能下降,尤其是30km以上高空;长峰探空仪温度探测整体性能最好,相对系统误差在0.2℃左右;而华云探空仪与大桥探空仪误差可达1℃,且均表现为整体上温度测值偏低.体积较小的珠状温度传感器将是未来高空温度探测的一个好的选择,下一步需要改善华云探空仪与大桥探空仪温度传感器表面涂层工艺,两者的温度辐射订正算法也需要进一步完善.     

冷锋天气大气边界层内臭氧及 氮氧化物的观测研究

利用北京325 m气象塔作为高空平台,于1997年10月观测到一次冷锋过程大气边界层内O3及NOx体积分数的变化,研究了O3及NOx体积分数与气象要素之间的关系,着重讨论了冷锋过境前后O3及NOx的体积分数变化及其与输送过程的关系。研究表明:北京大气边界层中下层存在明显的O3体积分数垂直梯度,O3的垂直输送与风速及温度梯度密切相关。冷锋过程有利于高层O3向低层输送,使O3体积分数垂直梯度明显减小,并使NOx体积分数显著降低。     

南极昭和站平流层臭氧变化与NAT凝结温度的关系

根据南极昭和站的臭氧和气象探空资料,分析了昭和站上空平流层内几个等压面（20,30,50,70,100和150 hPa）上臭氧变化与硝酸·三水合物（分子式HNO3·3H2O,记为NAT）凝结温度的关系,给出了臭氧变化的一个基本特征。     

一种预报最大降雹大小的方法

根据观测事实和近几年的研究结果,我们提出了一种由12个探空参量预报最大降雹大小的方法。该方法的理论依据是：（1）雹暴单体中冰雹生长的环境层结状态为湿绝热;（2）雹块处在湿生长条件下;（3）雹块的末速是其形状、大小、阻力系数及最大升速处空气密度的函数;（4）雹块末速与最大升速相平衡时其直径达到最大;（5）假定雹块在负温区下降时直径不再增长。但在正温区雹块熔化,直径减小,及地的大小就是雹暴单体最大降雹的大小。用定时探空资料计算的结果表明：该方法能较好地计算出实际最大落地雹块大小,适用于距探空站150 km内非局地中、大雹（＞1.5 cm）的甚短期预报。重雹灾与特重雹灾几乎完全由非局地中、大降雹所致,因此,该方法的应用将会提高降雹预报准确率,产生较好的社会与经济效益。