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我國學者發現地球大氣臭氧分布受太陽活動周期影響

新華社合肥9月26日電(記者徐海濤)記者從中科院合肥物質科學研究院獲悉,該院安徽光學精密機械研究所唐超禮博士等人,近期利用衛星觀測數據分析臭氧的時空分布特性,發現在距地表95公里左右高度的中間層頂大氣中,臭氧分布受太陽活動周期影響。日前美國地球物理協會學術期刊《地球物理學研究—空間物理》發表了該研究成果。

臭氧是地球大氣中的一種微量氣體,吸收對人體有害的短波紫外線,對地球氣候、環境以及生物圈有非常重要的作用。臭氧在不同高度層的時空變化受多方面影響,其中太陽11年周期活動是重要因素。

近期,唐超禮等科研人員利用大氣觀測衛星從2002年到2017年間4443282次掃描的全球高空大氣參數廓線數據,發現在中間層頂大氣中,臭氧對太陽11年周期活動的響應是南北半球不對稱的,響應值從南極向北極遞減。結果表明,中間層頂的臭氧長期變化與太陽輻射、氧原子密度和溫度具有強相關性。衛星觀測結果還進一步驗證,在平流層南北兩極地區上空存在臭氧空洞,且南極地區的空洞比北極上空的大。

系統分析結果顯示,中間層頂不僅是臨近空間大氣溫度的極小值區域,也是臭氧混合比的極大值區域。而中間層頂是中高層大氣中較敏感活躍的區域,在地球大氣中最冷,是低層大氣和高層大氣中物質傳輸、物理化學反應及能量交換等復雜動態過程的必經區域。同時,太陽11年周期性活動對中間層頂區域大氣物理、化學以及傳輸等有著重要的影響。

據介紹,該研究將為分析全球氣候的長期變化規律,建立和驗證全球中高層大氣模式等工作提供重要參考。

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