平流层气溶胶分布和变化特征及其气候效应的研究

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首先本文采用HALOE和SAGEⅡ资料,分析了平流层气溶胶的准两年周期变化(简称QBO)特征及其与臭氧QBO的关系,结果表明:(1)北半球中高纬上空平流层气溶胶存在明显的QBO特征,其QBO信号自上向下传播,振荡幅度在平流层中下层可以达到20%;而在赤道和南半球上空的平流层气溶胶的QBO特征相对于北半球则不明显;(2)在北半球平流层中下层,气溶胶的QBO与臭氧QBO存在明显的相关关系:在低纬与高纬地区上空,两者呈很好的正相关关系,而在中纬度上空30hPa高度附近两者则存在明显的负相关;(3)当赤道纬向风为东风位相时,北半球30~10hPa高度处,气溶胶面积密度为正距平,距平百分率可达20%,西风位相时则反之;东西风位相时气溶胶面积密度的变化与剩余环流对气溶胶的输送是密切相关的。   其次通过SOCRATES模式模拟表明:(1)赤道地区上空22到24km处,平流层气溶胶的辐射效应大于其非均相化学效应;在平流层其他区域,气溶胶非均相化学效应大于其辐射效应;(2)平流层气溶胶在平流层26到30km处对大气有增温效应,幅度最高可达0.3K,并通过非均相化学破坏氮氧化物对臭氧起保护作用;在平流层低层,气溶胶对大气温度有幅度较小的降温作用,并通过非均相化学产生Cl而对臭氧起破坏作用;(3)平流层气溶胶对高纬地区平流层气候的影响大于对低纬地区的影响;对南半球平流层气候的影响又大于对北半球的影响;(4)在南极地区9到11月,平流层气溶胶对南极平流层温度有很强的降温作用,降温幅度可达0.4K:并通过非均相化学对南极上空的臭氧有很强的破坏作用。
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