气溶胶中¹⁰Be/⁷Be对大气输送过程及平流层-对流层相互交换示踪观测示踪研究

【作者】 郑向东； 沈承德； 万国江； 刘克新； 汤洁； 徐晓斌；

【机构】 中国气象科学研究院； 中国科学院广州地球化学研究所同位素年代学和地球化学重点实验室； 北京大学核物理与核技术国家重点实验室； 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室；

【摘要】 根据2002年12月-2004年1月、2005年10月-2006年5月两个时期在青海瓦里关山全球大气本底站(101.898oE,36.287oN,3810ma.s.l)共95周(95个样品)的近地面气溶胶样品中10Be、7Be浓度的测定,分析了青藏高原东部近地面的气溶胶中10Be,7Be核素浓度分布变化特征,结合相关近地面连续观测(臭氧和水汽),以10Be/7Be的比值研究了动力输送过程以及高层大气的平流层-对流层交换过程对瓦里关山近地面气团的影响。研究结果表明:在冬季后期和早春季节(2月中旬至4月)转换期间,全球尺度的Brewer-Dobson环流引起的平流层向下输送对瓦里关山近地面气团的影响比较明显,其特点是近地面O3的增加与10Be、7Be核素的浓度以及10Be/7Be增加。而在其他季节(6-10月),总体上,10Be、7Be浓度以及10Be/7Be比值均明显的减少,表明了平流层向下输送对瓦里关山近地面气团影响减弱,来自低纬度以及对流层气团对瓦里关山近地面空气起主要作用,但明显较多次数10Be核素高值以及由此导致明显的10Be/7Be高值(高达12.0左右)表明了平流层高层(overworld)的气团仍可以输送到瓦里关山近地面,尽管在这输送的过程中与周围气团的混合导致气团的其他物种浓度(如臭氧)已明显地丧失了平流层的气团特点。研究结果建议:进一步利用10Be/7Be开展示踪研究应考虑两个方面的工作:1)适当地提高气溶胶样品的采样频率,2)测量降水中的10Be/7Be。更多还原