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利用遥感监测青藏高原上空臭氧总量30a的变化

李佳 | -> | 578| 1| 0.525855MB |卫星遥感,臭氧总量,青藏高原,臭氧低谷,小波分析

李佳 李佳 | 文档量 |浏览量15555

摘要:利用多源卫星遥感数据,分析了自1979 年以来青藏高原上空臭氧总量的时空动态特征. 结果表明,青藏高原上空的臭氧总量还在持续下降,而且下降速度高于全球和北半球平均水平,青藏高原、全球和北半球每年大约平均减少0. 23% 、0. 19% 、0. 12% . 但是自2000 年后,下降的速度有所减缓,1979 ~ 1989、1990 ~ 1999 和2000 ~ 2008 年3 个时期每年减少大约分别为0. 51% 、0. 49% 、0. 31% . 30 a 来青藏高原上空臭氧总量低于240 DU 的天数有34 d. 在2005 年后,没有出现大面积的臭氧总量低值区( 低于240 DU) ;臭氧总量的季节变化呈正弦曲线变化,最大和最小值分别出现在3 和10 月,平均值分别大约为304. 59 和265. 45 DU. 但是每年的极小值常出现在11 月或12 月. 臭氧总量波动最大和最小分别出现在2 月和9 月,标准差为17. 28 和5. 88 DU;臭氧总量与海拔高度呈反相关,低值区出现在高海拔的上空,特别是在青藏高原区,与同纬度圈的平均值相比,青藏高原臭氧总量大约低了19 DU,形成臭氧低谷.
    臭氧是大气中的重要微量成分之一,臭氧能吸收太阳紫外辐射,起到保护地球生物圈的作用;同时在9. 6 μm 处有一个很强的吸收带,成为平流层的主要热源. 臭氧含量的变化会改变大气辐射平衡,在全球气候变化中扮演着重要角色[1]. 由于人类活动的影响,在平流层臭氧减小的同时,对流层臭氧却有持续增加的趋势[2 ~ 6]. 平流层臭氧浓度在1750 ~2000 年间明显减少,对流层臭氧浓度却增加了(35± 15)%[7]. 就全球而言,20 世纪90 年代的10 a 间,全球大气臭氧量平均減少2. 7% ,而最近10 a,世界各地臭氧总量仍在持续減少. 以臭氧減少率來看,一般高纬度地区比低纬度区高,而南半球也非常明显地高于北半球[1,8]. 全球平均臭氧柱浓度2002 ~ 2005年下降了3. 5% ,北半球和南半球35° ~ 60°之间,2002~ 2005 北半球减少了3% ,低于1964 ~ 1980 年的平均值. 低纬度25°S ~ 25°N 之间基本没有变化[9]. 平流层
    大气臭氧层耗损以及南极地区上空臭氧洞的出现,给人类本身的生存环境带来严重的威胁.
1995 年,周秀骥等[10]指出,青藏高原上空存在臭氧低值中心. 这一发现引起了国际科学界的关注,随后进行了大量有关青藏高原臭氧的研究. 邹捍等[11]发现青藏高原上空臭氧亏损的季节变化与该地区地表加热造成的物质抬升过程密切相关. 卞建春等[12]分析了青藏高原夏季的环流场,指出夏季高原四周的辐合和爬升气流产生高原周围低空物质向高原上空输送的重要原因. 青藏高原特殊的地理位置,作为地球的第三极,在全球气候扮演重要角色.了解青藏高原臭氧总量的变化特征有重要意义.
    利用遥感监测大气臭氧的变化,已经有多年的历史,在揭示南极臭氧空洞时空变化等重大科学问传感器反演的臭氧总量数据,分析30 a 来青藏高原上空臭氧总量的变化特征. 首先介绍了所运用的数据和处理方法,其次从3 个方面来研究青藏高原上空臭氧总量的变化.题上发挥了非常重要的作用[1]. 应用在臭氧研究的遥感数据,主要包括有TOMS-N7、NOAA / SBUV、TOMS-EP、SCIAMACHY、OMI 等臭氧总量产品. 然而,利用多源的、连续的遥感数据研究青藏高原臭氧总量时空动态还是一个空白. 本研究利用多种遥感
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