我国科学家探明南极臭氧快速波动是受极地涡旋的影响
2021-05-21 科技日报

  记者从中科院合肥物质科学研究院获悉,该院安徽光学机械研究所历经四年时间,在南极进行了连续的臭氧柱浓度监测实验,证实了臭氧变化受南极极地涡旋影响。该成果日前发表在《大气科学研究进展》上。

  研究过程中,课题组的科研人员使用具有自主知识产权的光谱技术,准确测量了中国南极长城站上空的臭氧柱总量变化。由于该站点处在极地涡旋边缘,观测结果对臭氧损耗的研究有重要意义。极地涡旋是围绕两极的高层气旋性空气环流,它被极地急流和与之相关的冷空气限制在极地地区。研究发现,极地涡旋内部的极低气温(<195K)导致了极地平流层云的形成,进而极地平流层云为导致臭氧损耗的非均相反应提供了反应界面,最终导致了南极臭氧的快速波动。

  研究人员将臭氧柱总量结果与美国国家航空航天局平流层臭氧剖面数据、欧洲中期天气预报中心数据库的涡度(PV)剖面数据进行了比较,从而更好地了解了南极平流层臭氧损耗的原因。研究结果表明,PV与总臭氧柱呈正相关,且两者呈现相同的快速波动趋势。

  这项研究成果为预测平流层臭氧年际变化提供了基础,为了解臭氧恢复和极地涡旋边缘地区臭氧的平流层-对流层交换提供了更好的研究依据。

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