南极中山站地区大气臭氧特征的观测研究

极地大气臭氧变化是全球变化研究的重要内容，也是影响全球气候变化的重要因子。本项目利用第四次国际极地年（IPY）期间我国南极中山站和相邻澳大利亚DAVIS站空基大气臭氧探空、南极中山站地基Brewer臭氧总量和地面臭氧观测以及天基卫星遥感TOMS反演结果等资料，对南极中山站上空大气臭氧总量、地面臭氧及大气臭氧垂直分布的时间变化特征，中山站上空臭氧变化的长期变化趋势和特征参数等进行诊断分析研究；讨论大气臭氧垂直分布与大气动力结构关系；研究春季南极臭氧洞期间上对流层-下平流层相互作用的基本过程。对南极大气臭氧特征的观测研究，将为提高地基、天基臭氧总量探测精度和进一步的数值模拟及理论分析提供有用的信息,为揭示南极臭氧变化在气候变化中的作用作出贡献。

极地大气臭氧变化是全球变化研究的重要内容，也是影响全球气候变化的重要因子。本项目利用第四次国际极地年（IPY）期间我国南极中山站和相邻澳大利亚DAVIS站空基大气臭氧探空和探空、南极中山站地基Brewer臭氧总量和地面臭氧观测、以及天基卫星遥感TOMS反演结果等资料，对南极中山站上空大气臭氧总量、地面臭氧及大气臭氧垂直分布的时间变化特征，中山站上空臭氧变化的长期变化趋势和特征参数等进行了诊断分析研究；讨论了大气臭氧垂直分布与大气动力结构关系；研究了春季南极臭氧洞期间上对流层-下平流层相互作用的基本过程。结果表明，春季平流层下部臭氧的严重损耗，与极夜过后平流层低温条件和极地平流层冰晶云表面消耗臭氧的光化学过程有密切关系。大气臭氧和温度的垂直结构及季节变化特征，对春季南极臭氧洞的形成和发展具有重要意义。目前只是在南极春季出现了臭氧洞，北极并没有出现过臭氧洞。在当前大气环境被污染的情况下，极地大气臭氧亏损的程度将更多地随大气环流，特别是极地涡旋中的低温状况而发生变化。. 利用南极中山站大气监测站2008年全年地面臭氧连续观测资料，分析了地面臭氧的季节变化特征及本底浓度与风的关系。 地面臭氧浓度与紫外辐射(UVB)呈显著的负相关，臭氧损耗事件的发生与低温和站区北部海冰上的溴化物浓度高值区有密切相关。.利用卫星和台站观测的南极臭氧资料和NCEP/NCAR再分析资料，分析了南极臭氧近年来的变化特征和影响因子，探讨了南极臭氧洞期间中山站臭氧突变过程与大气动力的作用。结果显示，平流层氯和溴的卤化物当量(EESC)和平流层温度是影响南极臭氧洞面积的关键因子。EESC的年代际变化与臭氧变化趋势相似，臭氧的年际变化与平流层温度关系密切。. 利用2010年7月至9月中国第四次北极科学考察的大气成分在线观测资料，对考察航线上臭氧(O3) 、黑碳气溶胶(BC)和紫外辐射(UVB)的分布特征进行了分析。 结果显示，这些要素总体上随纬度的增加而递减，其最大值出现在我国东部海域,最低值出现在北冰洋。. 对南极大气臭氧特征的观测研究，将为提高地基、天基臭氧总量探测精度和进一步的数值模拟及理论分析提供有用的信息,为揭示南极臭氧变化在气候变化中的作用做出贡献。