卫星观测北京7.21特大暴雨过程中污染气体成分在UTLS层的快速输送

【作者】 黄富祥； 寿亦萱； 张艳； 覃丹宇； S Safieddine； 何立富；

【机构】 国家卫星气象中心； Universite Versailles St-Quentin,CNRS/INSU； 国家气象中心中央气象台；

【摘要】 对流层向平流层输送对改变UTLS(上对流层和下平流层)层大气垂直分布产生重要影响。近年来,大量研究关注了不同地区的对流层-向平流层输送问题,然而,对流层污染气体如何进行平流层,这种进入在不同纬度带有何差异,需要更多卫星和实地观测研究的支撑。在亚洲热带地区,基于卫星观测发现亚洲季风环流为地表工业排放物质进入平流层提供了一种有效的通道[Randel et al.,2010]。但是,在中纬度地区,对流层污染气体如何进入平流层下部仍然不是很清楚。北京是北半球中纬度重污染的大都市。2012年7月21日,北京地区发生了一次特大暴雨事件。卫星观测表明,事件过程中存在着严重而迅速的大气垂直向上的输送。本报告报道我们利用AIRS、OMI和其它载荷的卫星遥感资料监测多种大气成分在UTLS层的分布变化。21日与前、后的廓线对比表明,在UTLS层水汽和臭氧的显著变化。AIRS数据显示,在700-100h Pa高度,21日水汽与此日前、后相比增加了20-100%,与7月平均值相比增加了35-75%。OMI臭氧廓线资料显示,在300-70h Pa高度,21日与此日前、后相比减少了10-30%。UTLS高度CO和NO2廓线也发生了显著变化。为了估计此次事件中CO,NO2和水汽的垂直输送量,我们利用FY-2卫星高时间分辨率的OLR资料确定垂直输送区域的面积,结合极轨卫星大气成分廓线遥感数据,以及EC再分析场风垂直分量数据,给出了此次强对流中大气污染气体成分垂直输送量估算值。本研究的目标在于估计北半球中纬度地区一次典型的深对流事件中污染气体从对流层向平流层的垂直输送量。未来,希望能够估计北半球中纬度地区一年的总输送量,但是,这需要更多的深入研究。更多还原