yl6809永利官网王体健教授课题组在东亚夏季风影响近地面臭氧研究方面取得了新进展,该研究工作以“Impactof East Asian Summer Monsoon on Surface Ozone Pattern in China”为题在线发表在期刊《Journal ofGeophysical Research: Atmospheres》上。
在东亚地区,典型的季风气候对大气污染物的浓度水平和空间分布都会产生显著影响。关于季风强度对近地面臭氧的影响,以往的研究大多集中于环流过程,对于其他过程影响臭氧的机制和相对贡献则缺少深入分析。该研究利用三个不同的东亚夏季风指数来识别东亚夏季风的强弱,并利用区域气候模式RegCM4和过程分析的方法探讨了东亚夏季风强度对近地面臭氧分布的可能影响。
研究发现东亚夏季风强度可以显著影响近地面臭氧的空间分布。当东亚夏季风强时,中国东部地区(28°N-42°N)的臭氧减少,但其北部和南部情况则相反。过程分析结果表明,控制强弱夏季风年臭氧浓度差异的主要因子是化学过程。当夏季风强时,在中国东部和南部存在东北向的环流异常。由南方海洋吹向陆地的暖湿空气会受到抑制,导致中国东南部云量增加,东北部云量减少。云量的变化将影响净向下的短波辐射通量,进而导致北方地表气温上升,南方气温下降。减少的太阳辐射可以直接减缓光化学反应速度。此外,气温下降也会影响臭氧的生成。因此这两方面的影响导致在强夏季风年由化学反应产生的臭氧在中国中东部减少并在东北和西南地区增加。在弱夏季风年情况则正好相反。除化学过程以外,水平平流、垂直平流、垂直湍流、干沉降和对流输送等过程对臭氧分布的影响也不可忽视。该研究成果对于进一步认识东亚地区对流层臭氧的年际变化以及臭氧-东亚夏季风的相互作用具有重要意义。
图1 强夏季风年和弱夏季风年6、7、8月及夏季平均的近地面臭氧分布差异(单位:ppbv)。
图2 强弱夏季风年总云量(a),地表净向下短波辐射通量(b,单位:W m-2),地表气温(c,单位:K),地表比湿(d,单位:g kg-1),925hPa垂直风速(e,阴影,单位:10-3hPa s-1,负值表示向上)与地面风场(e,矢量,单位:m s-1)的差异。
该研究得到了国家自然科学基金(41621005,91544230, 41575145)和国家重点研发计划(2016YFC0203303,2016YFC0208504, 2014CB441203)的资助。yl6809永利官网讲师李树为论文第一作者,王体健教授为论文的通讯作者。南京大学为论文通讯单位。
论文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2017JD027190