青藏高原臭氧总量对太阳活动的响应及其对热带对流层顶高度的影响

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基于欧洲中长期天气预报中心(ECMWF)提供的近37a(1979-2015年)ERA-interim臭氧总量月平均资料,并结合美国宇航局(NASA)由臭氧总量测绘光谱仪(TOMS)与太阳紫外线后向散射仪(SBUV)相结合得到的近30a(1979-2008年)TOMS/SBUV臭氧总量月平均资料,分析了青藏高原臭氧总量及其亏损(高原与同纬度非高原地区臭氧总量时间序列的差值)的8~12a演变特征;利用美国国家海洋与大气管理局(NOAA)国家地球物理数据中心(NGDC)提供的10.7cm太阳辐射通量资料,讨论了高原臭氧总量对于太阳辐射通量的响应;并在分析高原臭氧总量变化对高原平流层下部/对流层中上部温度的影响的基础上,重点研究了高原臭氧总量与高原热带对流层顶高度的定量关系。结果表明:  (1)就高原臭氧而言,ERA-interim臭氧数据与TOMS/SBUV臭氧数据较为一致,前者较后者的偏差不超过5%。  (2)近37a(1979-2015年)各季高原臭氧总量的下降幅度明显小于近30a(1979-2008年)的下降幅度,表明近年来高原臭氧总量的下降趋势有所减缓。高原臭氧总量亏损近37a均呈现下降趋势(尤其是春季),这表明高原臭氧总量的下降趋势仍强于同纬度非高原地区,特别是春季高原臭氧亏损加剧。  (3)各季高原臭氧总量及其亏损均存在显著的8~12a振荡周期,滤除高频变化信号后,高原臭氧总量(亏损)的高低值年对应(落后)于太阳辐射通量的峰谷期。高原较同纬度平原地区对太阳活动有更加强烈的响应信号。  (4)高原臭氧总量的减少伴随着平流层下部温度的降低,而对流层中上部的温度则表现为升高,春季高原臭氧总量与温度的相关最为密切。高原臭氧总量与各层温度的关系较同纬度平原地区更密切。  (5)当高原臭氧总量减少(增加)时,高原热带对流层顶高度偏高(低);高原臭氧总量每减少(增加)1DU,对应于高原热带对流层顶高度升高(降低)6.7~9.9m左右,近37a高原臭氧总量的趋势变化解释了高原热带对流层顶高度趋势变化的5.1%~31.5%。高原热带对流层顶高度的平均值和上升趋势全年均略大于同纬度平原地区。
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