doi:  10.3878/j.issn.1006-9895.1804.17256
闪电产生氮氧化物对青藏高原臭氧低谷形成的影响

The effects of nitrogen oxides on the formation of the ozone valley over the Tibetan Plateau
摘要点击 278  全文点击 45  投稿时间:2017-10-24  修订日期:2018-03-22
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基金:  国家自然科学基金项目(91537209、91644224)、国家重点研发计划课题(2017YFC1501503)、中国气象科学研究院基本科研业务费专项(2016Z002)
中文关键词:  O3,NO2,青藏高原
英文关键词:  O3, NO2, Tibetan  Plateau
                    
作者中文名作者英文名单位
郭凤霞GUO Fengxia南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/ 气候与环境变化国际合作联合实验室/ 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/ 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室
穆奕君MU Yijun南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/ 气候与环境变化国际合作联合实验室/ 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/ 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室
李扬LI Yang南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/ 气候与环境变化国际合作联合实验室/ 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/ 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室
王曼霏WANG Manfei南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/ 气候与环境变化国际合作联合实验室/ 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/ 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室
黄兆楚HUANG Zhaochu南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/ 气候与环境变化国际合作联合实验室/ 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/ 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室
曾凡辉ZENG Fanhui南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/ 气候与环境变化国际合作联合实验室/ 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/ 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室
廉纯皓LIAN Chunhao南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/ 气候与环境变化国际合作联合实验室/ 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/ 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室
引用:郭凤霞,穆奕君,李扬,王曼霏,黄兆楚,曾凡辉,廉纯皓.2018.闪电产生氮氧化物对青藏高原臭氧低谷形成的影响[J].大气科学
Citation:GUO Fengxia,MU Yijun,LI Yang,WANG Manfei,HUANG Zhaochu,ZENG Fanhui,LIAN Chunhao.2018.The effects of nitrogen oxides on the formation of the ozone valley over the Tibetan Plateau[J].Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese)
中文摘要:
      为了进一步了解青藏高原闪电产生氮氧化物(LNOx)经由光化学反应对O3浓度变化及夏季O3低谷形成的可能影响,本文利用2005-2013年由OMI卫星得到的对流层NO2垂直浓度柱(NO2VCD) 、O3总浓度柱(TOC)和O3廓线以及OTD/LIS总闪电数资料,对青藏高原和同纬度长三角地区的TOC和NO2VCD月均值时空分布特征、闪电与NO2VCD的相关性和O3的垂直分布特征及其与LNOx的关系进行了对比分析。结果表明,青藏高原的O3低谷主要出现在夏季和秋季,其TOC值比同纬度长三角地区低约10-15DU。青藏高原NO2VCD总体较小,现为夏高冬低的分布特征,主要来源为闪电放电。青藏高原夏季O3浓度受南亚高压的影响总体呈减小趋势,但因强雷暴天气导致对流层中上部LNOx浓度升高,并随强上升气流向对流层顶输送,同时通过光化学反应使O3浓度增加,缩小了青藏高原和同纬度地区的O3浓度差,减缓了O3总浓度的下降,抑制了夏季O3低谷的进一步深化。
Abstract:
      In order to further study the possible influence of the photocatalytic reaction on the formation of O3 and the O3 valley in the summer of Tibetan Plateau, using NO2VCD, O3 Total Column and O3 profiles from OMI and OTD/LIS total lightning data, the temporal and spatial distribution characteristics of TOC and NO2VCD, the correlation between lightning and NO2VCD , the vertical distribution of O3 and its relationship with LNOx in the Tibetan Plateau and Yangtze River Delta in the same latitude were compared and analyzed. The results show that the O3 valley of Tibetan Plateau is mainly appear in summer and autumn, and its TOC value is about 10-15DU lower than that of the Yangtze River Delta. The NO2VCD of Tibetan Plateau is relatively small, whose main source is lightning discharge. It’s distribution characteristic is low in summer and high in winter. The total concentration of O3 in Tibetan Plateau is generally decreasing due to the South Asia high pressure. However, due to strong thunderstorms, the concentration of LNOx in the upper troposphere is increased and convected with the strong ascending airflow to the troposphere, and increased the concentration of O3 by photochemical reaction. So that reduced the O3 concentration difference between Tibetan Plateau and the same latitude region, slowed down the decrease of the total O3 concentration and inhibited the further deepening of the O3 valley of Tibetan Plateau in summer.
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