本論文利用多種臭氧觀測資料和一個化學氣候模式（CAM-chem）,分析研究了全球對流層臭氧的時空變化特征,并進一步以北京為例,量化分析了東亞地區(qū)平流層入侵和對流層光化學反應對對流層臭氧長期變化趨勢的貢獻,最后利用CAM-chem模式模擬研究了未來100年內(nèi)不同溫室氣體排放情景下對流層臭氧的變化趨勢及造成這種變化趨勢的可能原因。論文研究主要得到以下主要結論:（1）CAM-chem模式能很好地模擬出對流層臭氧的時空變化特征,模式模擬結果表明受臭氧前體物分布的影響,全球對流層臭氧的高值區(qū)主要分布在亞洲、北太平洋和北美洲東部區(qū)域,低值區(qū)位于熱帶地區(qū)的太平洋上空。由于受光化學反應強度季節(jié)性差異的影響,不同季節(jié)臭氧分布空間特征有所不同:在春季和夏季,對流層臭氧分布的南北半球不對稱性最為明顯,且北半球夏季的臭氧濃度顯著高于其他季節(jié)。近30多年來,全球對流層臭氧基本呈現(xiàn)增加的趨勢,尤其是在東亞和南亞地區(qū)臭氧的增加趨勢最為明顯,北美和歐洲地區(qū)臭氧在1979年到2003期間呈現(xiàn)增加趨勢,而在2003年后這兩個區(qū)域對流層臭氧都基本保持不變。中下對流層臭氧的增加區(qū)域主要位于亞洲及北太平洋上空,上對流層臭氧增加... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

全球對流層臭氧柱總量的分布情況，填充色為臭氧柱總量，單位：DU

洲以及位于其下風向（東）北太平洋區(qū)域，另外一個大值區(qū)在北美洲東部以及其下風向區(qū)域，低值區(qū)位于熱帶地區(qū)的太平洋上空。以往研究表明對流層臭氧分布的這種地域性差異與幾種對流層臭氧前體物的排放密切相關，我們在圖3.2給出了兩種主要的對流層臭氧前體物在近地面層1979-2015年的氣候態(tài)分布情況，可以看出其高低值分布與對流層臭氧柱的分布基本一致，依舊為北高南低，高濃度區(qū)主要出現(xiàn)在陸地區(qū)域，其中歐亞大陸以及北美大陸等北半球中緯度地區(qū)濃度最高。同時結果表明，熱帶太平洋上空對流層臭氧的低值與NO濃度的偏小有極大關系，這與Singh 等（1996）的研究結果基本一致，除此之外，Singh 等（1996）認為這一區(qū)域平流層高濃度臭氧向對流層輸送較少與該地區(qū)對流層臭氧柱偏低也有一定的關系。另外幾個臭氧相對較小的區(qū)域位于海拔較高的青藏高原，安第斯山脈以及格陵蘭島地區(qū)

-3ppbv對流層臭氧柱總量的分布情況在不同季節(jié)也有著顯著的差異。圖3.3給出了四個季節(jié)對流層臭氧的分布情況，可以看出在不同季節(jié)，雖然對流層臭氧大體分布沒有顯著的不同，但是在數(shù)值上卻有著明顯的差異。在四個季節(jié)中，每個季節(jié)北半球臭氧均明顯高于南半球，對流層臭氧柱總量的極大值區(qū)都在30°N到45°N之間，其中春季和夏季對流層臭氧的這種南北半球不對稱性最為明顯。北半球夏季的對流層臭氧柱總量顯著高于其他季節(jié)，且這種大值區(qū)一直從20°N延續(xù)到60°N左右，幾乎遍布了整個北半球，最大值出現(xiàn)在亞洲地區(qū)，主要在中國和日本等地，這種臭氧的季節(jié)性分布和變化與Fishman 等（2003）利用TOMS和SB

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