• 科研進展

    JES: 珠峰地區臭氧探空實驗解析臭氧分布特征

      大氣臭氧是大氣能量收支的重要物質成分之一,對大氣化學和輻射平衡起重要作用。青藏高原作為 “天然實驗室”,是全球氣候變化敏感區和預警區。珠峰則是青藏高原的標志,是地球上最獨特的地質、地理、資源和生態單元。由于特殊的地理位置和氣候特征,青藏高原上空臭氧含量的短期變化特征和長期變化趨勢備受關注。但是,由于高海拔和嚴峻觀測條件,青藏高原,特別是珠峰地區大氣臭氧垂直分布特征的原位探測較為缺乏。

      “巔峰使命2022”珠峰極高海拔地區綜合科學考察研究于2022年4月28日全面啟動,中科院大氣物理研究所臭氧探空團隊作為此次科考參研人員,在珠峰大本營(海拔高度5200 m)使用自主研發臭氧探空系統開展大氣臭氧探空觀測實驗。臭氧探空團隊經受高海拔、低溫、大風、雨雪等惡劣天氣氣候條件考驗,成功開展10次臭氧探空觀測。其中,7次探測高度>35 km,最大探測高度為39 km??蒲腥藛T基于珠峰大本營臭氧探空觀測開展合作研究,解析珠峰地區臭氧垂直分布特征,特別是對流層臭氧污染形成機制,并驗證衛星臭氧垂直廓線反演產品。結果表明,珠峰地區地表臭氧濃度高(68.3ppbv),在對流層中部(約10km)出現臭氧次峰(~110 ppbv),臭氧濃度從對流層上部迅速上升,并在~30 km高度處達到最大值(~10 ppmv)(圖1a)。整體來說,星載AIRS和MLS反演垂直臭氧濃度與臭氧探空觀測較為一致,但在部分高度存在一定差異(圖1b-c)。進一步結合臭氧探空、衛星觀測、后向軌跡和天氣形勢研究表明,實驗期間阻塞高壓天氣系統(圖2)和喜馬拉雅山脈南麓污染輸送(圖3)可造成珠峰地區對流層臭氧污染。

      上述研究成果近期在線發表于Journal of Environmental Sciences期刊,中科院大氣物理研究所張金強研究員為第一作者,北京大學朱彤院士為通訊作者,合作作者包括北京大學葉春翔研究員,中央民族大學林偉立教授,中科院青藏高原研究所馬耀明研究員、馬偉強研究員、姚楠博士生,中科院大氣物理研究所宣越健研究員、白志宣高級工程師、李丹副研究員、冉令坤研究員、焦寶峰博士后、曾蕓樞碩士生、呂達仁院士。該工作受第二次青藏高原綜合科學考察研究(2019QZKK0606、2019QZKK0604)和國家自然科學基金項目(41875183)資助。

      文章鏈接:

      Zhang J., Ye C., Xuan Y., Bai Z., Lin W., Li D., Ran L., Jiao B., Ma Y., Ma W., Yao N., Zeng Y., Lv D., Zhu T.*, 2022. The Earth Summit Mission-2022: Successful ozone soundings contribute to source identification in the north Mt. Qomolangma region. Journal of Environmental Sciences, https://doi.org/10.1016/j.jes.2022.11.022

    圖1. 臭氧探空觀測臭氧垂直分布(a)及其與星載AIRS(b)和MLS(c)對比

    圖2. 阻塞高壓天氣系統導致珠峰地區對流層臭氧增加,(a)、(b)、(c)分別為天氣形勢、臭氧探空觀測和后向軌跡分析。

    圖3. 喜馬拉雅山脈南麓污染輸送造成珠峰地區對流層臭氧污染,(a)、(b)、(c)分別為臭氧探空觀測、后向軌跡、衛星觀測火點和對流層NO2。

    附件下載:
    怎么把水吸出来
  • d