臭氧探空廓线分布对计算臭氧AMF和臭氧吸收截面的影响

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随着臭氧研究的不断深入,对臭氧数据质量的要求也越来越高。本文使用了全球对流层实验任务(GTE Missions)太平洋考察计划中45°S-45°N之间的11个站点探空测量得到的臭氧廓线资料,世界臭氧和紫外线辐射数据中心(WOUDC)所提供的9个站点臭氧探空廓线以及昆明2001年春季的探空资料。计算了真实大气中臭氧有效高度,臭氧有效温度,臭氧AMF(Air Mass Factor),臭氧吸收截面的空间或时间分布情况,并与标准算法中的定值进行比较。  臭氧有效高度因纬度的不同而不同,在同一纬度附近基本一致。在赤道附近臭氧有效高度最大,随着纬度的增加,高度逐渐降低。但在个别站点由于站点海拔的影响会出现例外,如在北纬22.31°的香港海拔高度370米,臭氧有效高度比附近纬度的站点要略低。  臭氧AMF的计算与臭氧有效高度有关,而修正前后的臭氧AMF相对差异也呈现出与纬度的相关性。相对差异的值在低纬赤道附近最低,即负差异最大;随纬度的增加,相对差异逐渐变小,大约在南北纬35°附近差异为0;纬度继续增加,相对差异变为正差异并相应增加。  臭氧有效温度的规律性不是很明显。但是四个季节中有效温度变化的大小和纬度有关。在纬度较低的站点,臭氧有效温度随季节变化的幅度不大,而在纬度较高的站点四季间的差异变得明显。  在帕耶娜站点,根据2002-2011年间探空资料求出臭氧有效温度气候值,计算了该地臭氧吸收截面的动态变化情况。发现除了夏季6、7、8三个月高于原来的固定值外,其余月份臭氧吸收截面都是偏小的,这将导致观测数据的误差。用最小二乘法得到臭氧吸收截面的拟合方程,通过方程可以求得各月份下的臭氧吸收截面,相对的减小误差。
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