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中国南部对流层中上层臭氧增加的气象场判识及臭氧变化的多尺度特征
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:《地球物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:P421[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]国家气象中心,北京100081, [2]香港理工大学土木与结构工程学系,香港
  • 相关基金:国家自然科学基金(49975026)、Research Grant Council of HongK ong(PolyU 5061/99E)、The Hong Kong Polytechnic University(G-YW58)共同资助.致谢 感谢昆明市气象局、昆明市气象站和云南大学地球科学系对2001年昆明臭氧探测的大力协助.感谢审稿专家提出的宝贵修改意见.
中文摘要:

副热带急流对中国南部地区对流层中上层臭氧浓度的影响程度及地理范围目前还研究较少,且缺乏综合使用常规气象资料及卫星资料来判识对流层中上层臭氧浓度增高的方法.本文利用NCEP再分析与最终分析资料、日本GMS-5地球静止卫星水汽云图资料,以2001年3月27~29日中国南部的临安、昆明、香港臭氧探测个例为基础,结合1996年3月29日香港与2001年4月13日临安对流层中上层高浓度臭氧分布个例对副热带急流对中国南部对流层中上层臭氧浓度的影响进行了详细分析,提出根据气象要素场判识春季中国南部对流层中上层臭氧浓度增高的充分条件为根据卫星水汽图像上的暗区、高空急流入口区的左侧辐合区、高空锋区、对流层中上层≥1PVU的向下伸展的舌状高位涡区来综合判断.本文的分析结果表明,本文个例中对流层中上层高浓度臭氧来自平流层;香港对流层中上层低浓度臭氧来自热带海洋地区.不仅臭氧垂直廓线的多个极小与极大值表明臭氧垂直分布的多尺度变化特征,而且对流层中上层PV分布以及卫星水汽图像分析也表明大气中的多尺度运动对臭氧垂直分布特征有显著影响.本文的结果表明与副热带高空急流相联系的平流层空气侵入不仅发生在中国大陆的较高纬度地区,较低纬度的昆明与香港地区也有平流层空气侵入导致对流层中上层臭氧浓度升高.

英文摘要:

Not only there are fewer studies on the influence of subtropical upper jet stream on the ozone distribution in the mid- and upper troposphere over South China, but also there is no comprehensive method to identify the ozone enhancement in the mid- and upper troposphere using the conventional meteorological and satellite data. Ozone enhancement and loss were observed in the mid- and upper troposphere over Lin'an, Kunming and Hong Kong on 27 and 29 March 2001 using the electric chemical cell (ECC) ozonesondes, and the upper tropospheric ozone enhances over Hong Kong on 29 March 1996 and over Lin'an on 13 April 2001. Based on the data of NCEP reanalyses and final analyses, GMS-5 water vapor imagery, the enhanced ozone source and the multi-scale characteristics of ozone change in the mid- and upper troposphere over South China are analyzed. Furthermore, the sufficient conditions of meteorological fields are proposed as follows to identify ozone enhancement in the mid- and upper troposphere over South China in springtime: dark areas in the water vapor imagery of satellite, convergent areas on the left of upper jet stream, upper frontal areas, and high PV(≥1 PVU) areas in the mid- and upper troposphere. The results show that the enhanced ozone in the mid- and upper troposphere over South China is from stratosphere through the folding dynamic tropopause or broken thermal tropopause in the cases of Hong Kong 29 March 1996, Kunming 27 March 2001, Lin' an 29 March and 13 April 2001. For the case of Hong Kong on 27 and 29 March 2001, the enhanced ozone comes from stratosphere over midlatitudes and the low ozone is from the air mass over tropical ocean. Not only the minima and maxima of the ozone vertical distribution can indicate the multi-scale characteristic of ozone change, but also the case of Lin' an on 27 March 2001 shows that the atmospheric multi-scale circulations have an obvious impact on the vertical ozone distribution by means of the analyses of potential vorticity distribution and the GMS-5

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期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31618