项目利用国际最新卫星观测资料和气象再分析资料,结合中层大气化学输送模式与动力-化学-辐射耦合模式,针对平流层大气结构变化,尤其是冬季平流层极涡剧烈扰动过程中平流层行星波及平流层臭氧等微量气体成分的变化,开展了系统性的研究,获得了一些创新性研究成果、完成了多篇高质量的研究论文、培养了优秀的博士人才。研究包括(1)基于EP通量与等熵位涡理论,对冬季平流层爆发性增温(SSW)过程进行动力学诊断分析,并发现SSW事件中东亚急流偏强、东亚大槽偏南、西伸;对2008年1月南方雪灾个例的分析证实,平流层极涡异常对于冬季东亚地区极端天气事件的预报具有一定的超前指示意义;(2)将卫星观测资料和中层大气化学输送模式结合,发现冬季行星波增强能够导致平-对流层间臭氧输送量较强极涡冬季增强10%;无论强弱极涡冬季,全球范围内主要的臭氧向下输送区均位于东亚地区;(3)冬季平流层结构变化对于冬季青藏高原地区极端臭氧低值的形成具有显著影响(15–46%),这一成果形成了冬季青藏高原 “微型臭氧洞”成因的系统性认识;(4)利用卫星观测分析了平流层微量气体的长期变化趋势,探讨了温室气体变化趋势对于平、对流层气候的影响。
英文主题词stratospheric circulation, stratosphere-troposphere exchange, ozone, polar votex,satellite observation