亚洲对流层顶气溶胶层微观特性的分析—基于球载气溶胶探空仪的观测

Since the discovery of the Asian tropopause aerosol layer（ATAL）, its formation mechanism and climate effects have become a frontier scientific problem.The ATAL appears to be closely related to the upward transport of surface pollutants and subsequent microphysical and microchemical processes in the Asian monsoon region. However, the current in situ observation of aerosol only solves the problem of ATAL existence， The microphysical properties and chemical composition of the ATAL aerosol particles are unknown.Therefore, the SWOP data（Sounding of Water vapor Ozone and Particle）from 2009 to 2018 over the Tibet plateau are used to obtain the aerosol microphysical characteristics, including number concentration and size distribution, by inverting the COBALD signal and making correction with the POPS’ particle spectral data. PMF5 receptor model is also used to deal with the POPS data to estimate the chemical composition and source of the ATAL.

亚洲对流层顶气溶胶层ATAL发现以来，其形成机制和气候效应已成为一个十分前沿的科学问题。ATAL的存在似乎与亚洲季风区地面污染物向上的输送以及随后的微物理与微化学过程有密切的联系。但由于原位观测资料的缺乏，目前已有的气溶胶原位观测只是解决了ATAL存在性的问题 ，ATAL气溶胶粒子微物理特性和化学成分尚不清楚。因此本研究拟采用青藏高原水汽-臭氧-粒子原位探空观测资料，对COBALD后向散射数据进行反演，并与POPS粒子谱资料进行对比订正，进而得到2009-2018年青藏高原上空ATAL中气溶胶微物理特性，包括粒子数浓度和尺寸分布；同时应用PMF5受体模型对POPS探空资料进行正矩阵因子分解，估计ATAL气溶胶的化学组分源。

人类排放的污染物是如何从对流层进入平流层并通过一系列的化学−辐射− 动力耦合过程来影响平流层大气过程，并进一步影响对流层天气气候是目前研究的一个热点问题。通过多年研究，人们发现亚洲夏季风环流输送是对流层污染物进入全球平流层的一个重要通道。本研究利用青藏高原原位探测资料，分析了拉萨上空气溶胶的垂直分布特征，研究了亚洲夏季季风期间地表污染物从青藏高原地区向全球平流层的输送、并通过原位测量发现汤加火山向平流层大气输入了大量水汽。