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南极臭氧空洞比北极大 原来太阳在作怪

2018-09-19 10:14:55|来源:科技日报|编辑:于苏燕 |责编:韩东林

  科技日报合肥9月18日电:记者从中科院合肥物质科学研究院获悉,该院安徽光学精密机械研究所唐超礼博士等人,利用卫星长期观测数据分析了临近空间臭氧的时空分布特性,研究发现中间层顶臭氧分布受太阳活动周期影响。相关研究成果日前发表在美国地球物理协会(AGU)的期刊《地球物理学研究-空间物理》上。

  臭氧吸收对人体有害的短波紫外线,保护地球生物不受紫外线侵害,对地球气候、区域环境以及生物圈有着非常重要的作用。臭氧在不同高度层的时空变化受到多方面的影响,其中太阳11年周期活动是引起臭氧时空变化的重要因素。因此,分析研究高空臭氧在不同高度层的时空分布特性以及太阳辐射对臭氧长期变化趋势的影响具有重要意义。

  科研人员利用TIMED卫星观测的2002年—2017年4443282次扫描的全球高空多种大气参数廓线数据,发现对太阳11年周期活动的响应,南北半球不对称,其响应值从南极地区向北极地区递减。结果表明,中间层顶的臭氧长期变化与太阳辐射、氧原子密度和温度具有强相关性。卫星长期观测结果还进一步验证了在平流层南北两极地区上空臭氧洞的存在,且南极地区臭氧空洞比北极上空的大。

  系统分析的结果显示,中间层顶不仅是临近空间大气温度的极小值区域,也是臭氧混合比的极大值区域。而中间层顶是中高层大气中较敏感活跃的区域,在地球大气中最冷,是低层大气和高层大气中物质传输、物理化学反应及能量交换等复杂动态过程的必经区域。同时,太阳11年周期性活动对中间层顶区域大气物理、化学以及传输等有着重要的影响。

  该研究工作将为全球气候的长期变化规律分析,建立和验证全球中高层大气模式等工作提供重要参考。(吴长锋)

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