在过去的过去20年中 北半球的臭氧增加了

2022-01-16 17:40:00邓勤明导读科罗拉多大学博尔德分校环境科学研究合作研究所(CIRES)的研究人员在使用商用飞机收集的臭氧数据进行的首次研究中发现，在整个地球大气的年的臭最

科罗拉多大学博尔德分校环境科学研究合作研究所(CIRES)的研究人员在使用商用飞机收集的臭氧数据进行的首次研究中发现，在整个地球大气的中北最低部分，污染物的半球水平有所增加。在过去的氧增20年中北半球。即使对臭氧前体的过去更严格控制降低了某些地区(包括北美和欧洲)的地面臭氧水平，也是年的臭如此。

对流层臭氧(位于地球表面与地球上方12至15公里之间的中北臭氧)是一种温室气体和空气污染物，其含量很高，半球可以伤害人们的氧增肺部并破坏植物。

在今天发表在《科学进展》杂志上的过去一项研究中，研究小组发现北半球以上的年的臭臭氧水平总体上升。该研究的中北主要作者，NOAA化学科学实验室的半球CIRES科学家Audrey Gaudel说：“这很重要，因为这意味着我们试图在本地限制污染时，氧增可能无法达到我们的预期效果。” 高德尔说，她和她的同事记录了热带地区臭氧的最大增加，并指出从热带地区输出的臭氧可能正在推动北半球其他地区的臭氧增加。

Gaudel和她的合著者，NOAA的CIRES科学家以及国际同事也发现，臭氧水平曾经是最低的地区，涨幅最大，例如马来西亚/尼西亚，东南亚和。这些区域在1994年至2004年之间的臭氧值非常低，而近年来在2011年至2016年之间的臭氧值非常高。

高德尔说，先前的研究无法得出关于北半球臭氧趋势的确切结论，这是因为长期监测位置太少，而且由于新近覆盖全球的卫星对臭氧趋势提供了相互矛盾的结果。

因此，研究人员转向了来自欧洲在役飞机的全球观测系统(IAGOS)计划的飞机数据。高德尔说：“自1994年以来，IAGOS便使用同一台仪器在全球范围内对臭氧进行了测量，这使我们能够在时间和空间上对从地球表面到对流层上方的臭氧进行连续测量。” 在1994年至2016年之间，商用飞机捕获了34,600个臭氧剖面，或每天约4个剖面。

Gaudel和她的同事使用这些测量值计算了1990年代中期至2016年北半球11个区域以上对流层臭氧的变化。他们发现，在所看过的所有地区中，臭氧的总体增加，包括中纬度地区的四个，亚热带地区的两个，热带地区的两个和赤道地区的三个。平均而言，臭氧的中位数每十年增加5%。

在更靠近地球表面的所谓的“低层对流层”中，臭氧已在某些中纬度地区(包括欧洲和)减少，这些地区的臭氧前体排放量已减少。研究人员发现，这些减少被对流层中更高的增加所抵消，最终结果是从地表到12 km的臭氧总体增加。

为了了解是什么原因导致观察到的臭氧变化，研究人员研究了主要臭氧前体之一的氮氧化物(NOx)的排放清单，这些物质用作全球化学迁移模型MERRA-2 GMI的输入，该模型精确地再现了IAGOS测量。该模型表明，热带地区人为排放量的增加可能会导致北半球臭氧的增加。

接下来，Gaudel希望仔细研究热带地区的臭氧。例如，非洲可能正在成为全球空气污染前兆的热点地区，而IAGOS的数据将使她更深入地了解该在近期趋势中的作用。她还将比较IAGOS在污染区上方的热带臭氧测量结果与NASA大气层析成像(ATom)野外活动的测量结果，该活动在更偏远，污染较小的地区(包括热带地区)测量了痕量气体和气溶胶颗粒。她将研究TROPOMI的测量结果，TROPOMI是欧洲航天局卫星上的一种仪器，可收集有关大气成分的信息。

高德尔说：“我们想了解臭氧及其先驱物的变异性以及污染地区对偏远地区的影响。” “因此，我们正在使用我们拥有的最佳工具，包括IAGOS，ATom数据和TROPOMI数据，以从不同种类的人类活动和自然资源中获取臭氧及其先驱物的概况和柱状图。”