定常和瞬变臭氧输送对夏季青藏高原臭氧谷及其极端强事件的作用

定常和瞬变臭氧输送对夏季青藏高原臭氧谷及其极端强事件的作用

论文摘要

本文利用欧洲中期预报中心ERA-Interim再分析资料,对青藏高原臭氧谷极端事件进行定义再研究其特征,利用Lorenz环流分解的方法再结合MLS卫星观测资料研究夏季UTLS区和上平流层臭氧输送特征,对定常和瞬变输送的情况进行分析,从而进一步讨论臭氧输送对夏季青藏高原臭氧谷极端强事件的作用,得到以下主要结论:(1)夏季UTLS区和上平流层臭氧输送均使得夏季青藏高原臭氧谷加强,二者皆是定常输送起到主要作用,瞬变输送作用较弱使得臭氧谷略微减弱。定常和瞬变输送的共同作用,从纬向和经向两个方向来看,纬向臭氧输送使得臭氧谷加强且强度较强,经向臭氧输送使得臭氧谷减弱且强度较弱。(2)夏季UTLS区定常臭氧纬向输送STu2项对臭氧谷的作用强度最强,使臭氧谷加强;定常经向输送第STv2项作用最强,使臭氧谷减弱。行星尺度瞬变臭氧纬向输送TTu2、TTu3、TTu4作用均较强;瞬变臭氧经向输送第TTv3项作用较大,使臭氧谷加强。天气尺度瞬变臭氧输送中TTu3、TTu4的作用比较明显,均使臭氧谷加强。在天气尺度瞬变臭氧经向输送中,TTv3和TTv4的作用较强。夏季上平流层定常臭氧纬向输送STu2项对臭氧谷的作用强度最强,使臭氧谷加强;定常经向输送第STv2项作用最强,主要使臭氧谷区下部减弱上部加强。瞬变臭氧纬向输送中TTu3的作用较强,使臭氧谷区下部略有加强。瞬变臭氧经向输送三项均使臭氧谷区大部分地区加强,但强度较小。(3)OVTP极端强事件夏秋季节多发,在10月出现最多;普通强事件春夏季多发,在7月出现最多。极端弱事件秋冬季多发,在12月出现最多;普通弱事件冬季多发,1月出现最多。极端强(弱)事件出现频率显著增加(减少)。极端强事件的面积和强度均在秋季最大,10月达到最大值;普通强事件的面积和强度均在夏季最大,7月达到峰值。极端弱事件的面积和强度在春夏较小,4月达到最小值;普通弱事件的面积和强度在春夏秋均较小,在4月和10月达到极小值。极端和普通强事件的面积(强度)均呈显著增大(增强)趋势。极端和普通弱事件的面积(强度)均呈显著减小(减弱)趋势。(4)夏季UTLS区青藏高原极端强事件中定常纬向、经向输送均较夏季气候态输送特征变化不大,分布特征与强度略有不同,但瞬变输送的作用有明显的变化,尤其是TTv4的作用十分明显,使得臭氧谷明显加强,且在极端强事件的输送中,天气尺度瞬变输送的作用得到了加强,影响明显加大。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究意义
  •   1.2 研究进展
  •     1.2.1 极区臭氧洞与青藏高原臭氧谷
  •     1.2.2 臭氧损耗极端事件
  •     1.2.3 夏季青藏高原臭氧谷形成机制
  •   1.3 科学问题
  •   1.4 研究内容
  • 第二章 资料和方法
  •   2.1 资料
  •     2.1.1 ERA-Interim再分析资料
  •     2.1.2 MLS卫星资料
  •   2.2 方法
  •     2.2.1 Lorenz环流分解
  •     2.2.2 面积指数与强度指数
  •     2.2.3 线性趋势
  •     2.2.4 滑动平均
  •     2.2.5 合成分析
  •     2.2.6 显著性检验
  • 第三章 臭氧输送对夏季青藏高原臭氧谷的作用
  •   3.1 青藏高原臭氧谷的气候特征
  •     3.1.1 水平分布
  •     3.1.2 垂直分布
  •   3.2 UTLS区臭氧输送特征
  •     3.2.1 臭氧总输送的作用
  •     3.2.2 定常臭氧输送的作用
  •     3.2.3 瞬变臭氧输送的作用
  •     3.2.4 风场与臭氧对瞬变输送的影响
  •   3.3 上平流层臭氧输送特征
  •     3.3.1 臭氧总输送的作用
  •     3.3.2 定常臭氧输送的作用
  •     3.3.3 瞬变臭氧输送的作用
  •   3.4 本章小结
  • 第四章 青藏高原臭氧谷极端和普通事件的定义与特征
  •   4.1 臭氧谷极端和普通事件的定义
  •   4.2 臭氧谷极端和普通事件的频次特征
  •   4.3 臭氧谷极端和普通事件的面积和强度特征
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 臭氧输送对夏季青藏高原臭氧谷极端强事件的作用
  •   5.1 臭氧总输送的作用
  •   5.2 定常臭氧输送的作用
  •   5.3 瞬变臭氧输送的作用
  •     5.3.1 行星尺度瞬变臭氧输送
  •     5.3.2 天气尺度瞬变臭氧输送
  •   5.4 本章小结
  • 第六章 结论和讨论
  •   6.1 主要结论
  •   6.2 创新与特色
  •   6.3 讨论与展望
  • 参考文献
  • 作者简介
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 徐雯雯

    导师: 施春华,郭栋

    关键词: 环流分解,青藏高原臭氧谷,定常输送,瞬变输送,极端事件

    来源: 南京信息工程大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 气象学

    单位: 南京信息工程大学

    基金: 国家自然科学基金项目(41675039,41641042,91537213,41375047,91437218,41875048),江苏高校“青蓝工程”,江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)

    分类号: P421.33

    DOI: 10.27248/d.cnki.gnjqc.2019.000215

    总页数: 72

    文件大小: 4297K

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