论文部分内容阅读
经国际臭氧委员会(IOC)推荐,世界气象组织于1992年1月1日起将Komhyr等计算的AD双波长对有效臭氧吸收系数作为全球Dobson臭氧分光光度计的标准有效臭氧吸收系数,用于各站Dobson臭氧柱总量观测。考虑到这一标准有效臭氧吸收系数是由45°N标准臭氧廓线以及假定有效温度-46.3℃计算而得,它不具地域性、也不具季节性,会引起Dobson臭氧柱总量的观测误差。本文结合2013年11月至2014年11月昆明地区球载ECC电化学臭氧探空资料、NOAA-19太阳紫外后向散射仪SBUV/2观测的臭氧卫星资料以及ECMWF提供的温度资料,低层采用ECC数据,高层采用SBUV臭氧数据和ECMWF温度数据,定义了中国昆明大气臭氧观测站地表至60km高空的月、季和年的ECC-SBUV臭氧廓线及相应的温度廓线。并由这些臭氧廓线和温度廓线,计算了昆明地区月、季Dobson波长、波长对的有效臭氧吸收系数,实现了中国昆明大气臭氧观测站有效臭氧吸收系数的修正。发现中国昆明大气臭氧观测站AD对臭氧吸收系数在1.42-1.43(atm-cm)-l之间变化,均较相应的标准值1.432(atm-cm)-l小,与标准值的相对偏差在0.1~0.8%之间;用月臭氧廓线修正的AD对有效臭氧吸收系数对昆明站Dobson臭氧柱总量观测数据进行修正,修正后昆明站Dobson臭氧柱总量较修正前增加0.1~2DU不等。修正前后相对偏差范围为0.1~0.8%。其中,0.1~0.2%来自臭氧吸收截面对温度的敏感性,剩余部分则来自臭氧垂直分布的地域差异、季节差异等臭氧吸收系数的影响因子;有效臭氧吸收系数对Dobson臭氧柱总量观测数据的修正对低值臭氧较敏感,当臭氧柱总量较小时,修正效果较好,而随着臭氧柱总量的增加,其修正效果会有所减弱。因而,昆明地区通过修正有效臭氧吸收系数对Dobson臭氧柱总量的修正,修正效果在臭氧柱总量较低的秋冬两季较好。另外,本文讨论了有效臭氧高度、有效温度和臭氧柱总量与有效臭氧吸收系数之间的关系,发现三者与有效臭氧吸收系数的关系密切。当臭氧柱总量增大时,有效臭氧高度偏低,有效温度偏高,有效臭氧吸收系数也随之增加。由此,本文还分层讨论了各高度段臭氧与温度垂直分布对有效臭氧吸收系数的影响,发现复杂多变的对流层臭氧含量虽不及臭氧柱总量的1/4,但其对有效臭氧吸收系数的影响与平流层25km附近的臭氧柱量占总量2/3以上的臭氧高值区与有效臭氧吸收系数的关系是同样显著的。由于臭氧对天气气候的影响是因为它对B波段太阳紫外的强吸收作用,所以这一发现对研究对流层臭氧变化引起的天气气候效应是具有一定理论意义的。