关于大气臭氧问题的主要研究进展

大气臭氧是非常重要的温室气体,其在全球的分布具有不均匀性,受到人类活动的显著影响,近几十年来由于对流层臭氧增加造成正的辐射强迫会增加大气温室效应,而平流臭氧减少会使其吸收的紫外线辐射减少,为负的辐射强迫,使得平流层大气降温。因此关于大气臭氧浓度变化及其对气候的影响是非常复杂的,一直是科学界研究的热点和难点问题。自从20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现存在大气臭氧层空洞;自此开始,大气臭氧问题引起了世界各国的极大关注,并给予很多研究。目前,平流层和对流层臭氧浓度的观测仍然是研究的重点。鉴于对流层臭氧浓度持续升高和平流层臭氧浓度的不断下降,以及他们在对流层和平流层大气温度中所起的不同作用,本文将主要针对近五年来大气臭氧相关的研究进展进行简要的综述,包括对流层和平流层臭氧浓度及其观测研究,和人类活动的影响等方面进行分述。最后给出目前研究工作的不足和未来工作展望。     

1979-2011年东亚地区大气臭氧层变化趋势分析

 采用1979—2011年欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的ERA-Interim的臭氧总量资料和分层资料,利用气候倾向率、Mann-Kendall检验等方法,分析了东亚地区臭氧总量及对流层、平流层臭氧的变化趋势.研究结果表明：①1979—2011年东亚地区臭氧总量总体来看呈现下降趋势.进一步将所考时段分为2期来看,臭氧总量在II期(1994—2011)稍有上升趋势,但尚未达到Ⅰ期(1979—1993)的平均臭氧总量水平,故认为东亚地区臭氧总量在21世纪初的恢复尚不明显;②东亚臭氧总量33年中的突变点是1984年,显著下降时间是1986年以后;③对东亚对流层-平流层的4个代表层的研究发现,4个层次的臭氧质量分数年际变化均呈下降趋势,其中臭氧质量分数下降速率最快的层次是10hPa,从低层到高层,臭氧质量分数的下降速率呈现“快-慢-快”的变化特点.     

对流层与平流层大气气溶胶微粒子的激光散射特性

根据Mie散射理论, 计算大气气溶胶主要微粒子的光散射光学截面和散射强度分布. 结果表明, 对流层和平流层中的微粒子在不同波段和粒径下, 对光的散射能力不同. 并模拟了散射场传播形成的彩色环, 衍射彩色环包含了粒子的尺寸和光学特性信息.      

北太平洋中纬度地区海气热输送的季节变化特征

资料分析表明,北太平洋中工地区海气热输送具有明显的季节变化特征,１２月最强,６月最弱,热输送的分布与海流密切有关。暖流区偏强,冷流区偏北。西边界下的两支海流热输送的季节变化比东边界上的两支海流更明显。     

平流层风场的火箭观测及其与模式风场的比较

美国西北研究机构(NWRA:NorthWest Research Associates)发布了1963-1992年期间在Kwajalein岛礁(8°N,167°E)上共计1862次火箭探测的平流层风场和温度剖面.本文选取测量较为连续的1969-1972年期间共计345个风场剖面来研究平流层月平均风场及其两年变化、年变化和半年变化的特征.同时与目前应用较为广泛的风场模式HWM07(Horizontal Wind Model:2007)和CIRA86(COSPAR International Reference Atmosphere:1986)进行了比较.火箭测量的4年逐月平均纬向风在夏季为西向风,并在8月41km处达到最大值45ms-1;在冬季变为东向风,并在3月57km处达到最大值47ms-1.全年的经向风在60km以下基本上是北向风且风速低于10ms-1.纬向风在20~35km之间以两年变化为主,振幅在10~17ms-1之间;在45~55km之间以半年变化为主,振幅是16~25 ms-1之间;在5km以上以年变化为主,振幅在16~25 ms-1之间.测量风场与HMW07相比,HWM07的西向风在7月46km处达到最大值38ms-1,东向风在2月60km处达到最大值37ms-1,均小于测量风场的峰值.测量风场与CIRA86相比,CIRA86的西向风在7月49km处达到最大值36ms-1,东向风在3月60km处达到最大值43ms-1,仍小于测量风场的峰值.测量风速稍大于模式风速的可能原因之一是测量风场包含了背景风场和各种波动成分,而模式风场是气候学平均的结果;此外,HWM07和CIRA86虽然包含了不少探空火箭数据,但并没有包含在Kwajalein岛礁的测量资料.     

北京大气中痕量烷烃的浓度分析与研究

采用二步深冷浓缩与气相色谱质谱联用（ACIS-GC／MS）对北京大气中痕量烷烃进行长期连续观测,观测数据表明：日变化有双峰和三峰变化,冬、春呈现与交通高峰吻合的双峰变化,即：上午08：00点至10：00和下午17：00前后各出现一个高值;四季日变化中夜间22：00出现第三峰值;夏季变化呈三峰型,最大值在正午前后．季变化峰值出现在夏季,低值出现在冬季．     

季节变动现象预测方法浅析

分析客观普遍存在的季节变动现象，除了探寻季节变动现象的变化规律外，还进一步对该规律进行预测，并提出了切实可行的方法。     

天女木兰多酚类物质的季节变化规律

通过对不同月份天女木兰叶中多酚类物质含量的测定,推测天女木兰多酚类物质的季节变化规律;使用高效液相色谱仪定性、定量测定不同月份天女木兰不同高度叶片游离酚、结合酚和酯化酚;采用紫外分光光度法测定多酚的抗氧化性.结果表明:天女木兰叶片含有绿原酸和对香豆酸2种游离态酚;含有咖啡酸、对香豆酸2种结合酚;含有对香豆酸1种酯化酚.5月上旬开始,随着叶的发育天女木兰游离酚的含量逐渐增加,进入7月上旬,达到最高,随后含量逐渐下降;从5月上旬长叶开始至10月下旬落叶为止,总体呈现随着叶的发育酯化酚含量逐渐增加的规律,叶内结合酚呈现出非规律性的变化;5月叶片抗氧化性最弱,5月至8月抗氧化性逐渐上升,8月抗氧化性最高,8月至10月抗氧化性逐渐下降.天女木兰抗氧化性与多酚类物质含量具有相关性,确定天女木兰叶的最佳采集时期为10月上旬,即落叶前期.     

广西北部湾沿海地区水鸟多样性及季节变动

于2010年开始,对广西北部湾沿海地区水鸟多样性及其季节分布和变动情况进行调查研究.结果广西北部湾沿海地区共调查记录到水鸟151种,隶属于8目24科,其中国家重点保护鸟类有19种.本地区水鸟以冬候鸟比例最大,占51％.水鸟多样性的季节变动巨大,夏季主要是鹭科和秧鸡科鸟类为多,到冬季鹭科鸟类减少,鸻形目鸟类大幅度增加.水鸟的时间分布大致划分为迁徙期、繁殖期和越冬期,部分水鸟的繁殖、迁徙、越冬期有交叉重叠.     

Seasonal variation of snow microbial community structure in the East Rongbuk glacier, Mt. Everest

Mt. Everest, the zenith of the world, plays an impor- tant role in the global climate change. During the lastdecade, some studies on glacier and snow have been undertaken in this region. The climate and environment changes in the past hundred years have b…     

荒漠沙蜥栖息地选择的季节和地理变异

通过主成分分析、方差分析和非参数检验比较荒漠沙蜥利用生境和潜在可利用生境的9个生态因子,目的是调查其栖息地选择的地理和季节变异.研究表明荒漠沙蜥栖息地选择不存在性别差异,但存在显著的季节和地理差异.多数种群在繁殖前均选择植被盖度较低的、日晒条件好的生境,而繁殖后选择草本盖度较高、食物条件较好的生境.对照样方季节变异不明显,表明该差异主要由沙蜥的主动选择引起.繁殖前温度相对较低,沙蜥为了获得较高体温、保证生殖腺发育而选择低盖度生境;繁殖后期为了避免高温、快速积累越冬所需脂肪而选择高草本盖度生境.无论对照样方还是选择样方均存在显著的地理变异,且参数的变异模式相同,表明栖息地的地理差异与生境的差异有一定关系.此外,在不同的生境条件下,沙蜥也会权衡逃避敌害和取食的利害,而做出有利于其存活和繁殖的选择.如在灌丛盖度较高逃避捕食较容易的生境会较多地考虑日晒和取食,而在植被盖度较低食物不利时侧重取食.     

中国东部四季降水量变化空间结构的研究

利用观测资料和史料所重建的中国东部(110°E以东)71站1880—2004年的四季降水量序列,通过EOF分析得到了各个季节降水量空间分布的主要形态,并且按其特点分为两类,冬春秋季为一类,夏季为一类。利用重建的1880—1950年和观测的1951—2004年的500hPa高度场资料,分析了大气环流对各季降水异常的影响。结果表明,各季的降水异常分布形态与高空环流形势有很好的对应关系,并且近百年来这种对应关系比较稳定。最后研究了各季降水量空间结构的周期变化特征,结果显示各个季节降水量空间分布形态都存在高频的年际变化和低频的年代际变化。功率谱和子波分析表明,高频集中于2~4年、5~8年,而低频则集中在15年、20~25年、60年,共同代表了中国季节降水异常变化的主要周期。     

Changes in tropospheric ozone levels over the Three Representative Regions of China observed from space by the Tropospheric Emission Spectrometer (TES), 2005–2010

Tropospheric ozone observations over China from 2005 to 2010 at three pressure levels (484,681 and 825 hPa) from the Tropospheric Emission Spectrometer on board the NASA Aura satellite have been analyzed.Fourier Transform analysis revealed the trends and seasonality of regionally-averaged,monthly-mean ozone concentrations over western,northern and southern China.Significant increases in ozone levels are found over all three regions at 464 hPa and the rate of increase is fastest over northern China,reaching 0.89±0.059 nL/(La).At 681 hPa,ozone shows increases over northern and western China,at a rate of 0.57± 0.065 nL/(La) and 0.41±0.041 nL/(La) respectively,but is constant over southern China.At 825 hPa,ozone increases at a rate of 0.36±0.074 nL/(La) over northern China,while decreasing over southern China at a rate of 0.21±0.061 nL/(La).Over the three regions,ozone levels are generally higher in summer and lower in winter.Over southern China at all three pressure levels and northern China at the 825 hPa level,ozone shows double peaks occurring in spring and autumn as a result of the combined effects of atmospheric chemistry and global transport.This work provides a useful observational dataset and tools for future analysis of changes in tropospheric ozone over China.