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我国学者发现地球大气臭氧分布受太阳活动周期影响

新华社合肥9月26日电(记者徐海涛)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,近期利用卫星观测数据分析臭氧的时空分布特性,发现在距地表95公里左右高度的中间层顶大气中,臭氧分布受太阳活动周期影响。日前美国地球物理协会学术期刊《地球物理学研究—空间物理》发表了该研究成果。

臭氧是地球大气中的一种微量气体,吸收对人体有害的短波紫外线,对地球气候、环境以及生物圈有非常重要的作用。臭氧在不同高度层的时空变化受多方面影响,其中太阳11年周期活动是重要因素。

近期,唐超礼等科研人员利用大气观测卫星从2002年到2017年间4443282次扫描的全球高空大气参数廓线数据,发现在中间层顶大气中,臭氧对太阳11年周期活动的响应是南北半球不对称的,响应值从南极向北极递减。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。卫星观测结果还进一步验证,在平流层南北两极地区上空存在臭氧空洞,且南极地区的空洞比北极上空的大。

系统分析结果显示,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。

据介绍,该研究将为分析全球气候的长期变化规律,建立和验证全球中高层大气模式等工作提供重要参考。

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