青藏高原地表臭氧變化受平流層臭氧侵入影響顯著
2023年9月11日，地球科學(xué)領(lǐng)域重要期刊ATMOSPHERIC CHEMISTRY AND PHYSICS發(fā)表了第二次青藏科考任務(wù)六專題五“跨境污染物調(diào)查與環(huán)境安全”康世昌研究員團(tuán)隊(duì)的研究成果“Surface ozone over the Tibetan Plateau controlled by stratospheric intrusion”，該研究揭示了青藏高原地表臭氧時(shí)間變化規(guī)律及其影響因素。
青藏高原是全球平流層侵入的熱點(diǎn)區(qū)域，近期很多地面監(jiān)測站點(diǎn)研究觀測到了地表臭氧濃度升高，并提出了平流層入侵及跨境傳輸可能對地表臭氧產(chǎn)生影響。但在區(qū)域尺度上，地表臭氧變化與平流層侵入等貢獻(xiàn)因素之間的聯(lián)系仍不清楚。
“跨境污染物調(diào)查與環(huán)境安全”專題康世昌研究員團(tuán)隊(duì)綜合分析了高原地表13個(gè)站點(diǎn)的地表臭氧含量變化，發(fā)現(xiàn)其存在規(guī)律性季節(jié)變化：青藏高原地表臭氧濃度在南部地區(qū)4月和5月達(dá)到峰值，而在北部6月和7月達(dá)到峰值。分析發(fā)現(xiàn)，青藏高原月地表臭氧峰值的遷移與對流層頂折疊和西風(fēng)急流的同步運(yùn)動(dòng)相耦合，即有利于平流層臭氧侵入的條件。平流層臭氧侵入對青藏高原的地表臭氧有顯著貢獻(xiàn)，尤其是在峰值月份地表臭氧濃度較高的區(qū)域。WRF-chem模擬結(jié)果對長距離傳輸和局地光化學(xué)過程對高原地表臭氧影響貢獻(xiàn)程度進(jìn)行了定量評估，佐證了平流層臭氧侵入對高原地表臭氧的主導(dǎo)作用。
論文第一作者為殷秀峰副研究員（中國科學(xué)院西北研究院），論文作者還包括中科院青藏高原研究所、南京信息工程大學(xué)、蘭州大學(xué)、中山大學(xué)、美國圣路易斯大學(xué)、德國波茨坦Helmholtz-Centre研究所的科研人員。該研究獲得了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究（2019QZKK0605）、冰凍圈科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金（SKLCS-ZZ-2023）、中科院西部之光、中科院青促會(huì)等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://acp.copernicus.org/articles/23/10137/2023/
圖1青藏高原2016-2021年地表臭氧觀測濃度月平均值（a）及站點(diǎn)分布（b）。
圖2 WRF-chem對青藏高原地表臭氧受長距離傳輸（set1）和局地光化學(xué)過程（set2）影響的模擬。
圖3 ERA-5數(shù)據(jù)計(jì)算青藏高原月平均經(jīng)向風(fēng)（a）和臭氧濃度（c）及對流層頂折疊頻率分布（b）。
圖4 青藏高原月平均地表O3濃度（a）、O3s（b）和O3s/O3（c）分布。