臭氧观测数据的快速同化:同化方法及2015-2020年期间中国对流层臭氧变化
编号:4119
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更新:2023-04-26 11:27:19 浏览:386次
张贴报告
摘要
化学传输模型(CTMs)的高计算成本是快速同化大气臭氧(O3)观测的一个潜在瓶颈。在此,我们开发了一个只包含O3这个单一示踪剂的tagged-O3模式,以达到GEOS-Chem模式对对流层O3快速模拟的能力。我们将tagged-O3模拟与中国生态环境部(MEE)和臭氧监测仪器(OMI)的O3观测相结合,研究了2015-2020年东亚地区对流层O3的变化。我们发现,在先验模拟中,夏季的地表O3浓度被高估,其他季节有明显的区域性偏差。同化地面观测的结果表明,2015-2020年中国东部地区的地表O3呈快速增长趋势,分别为0.71 ppb yr-1(春季)、0.36 ppb yr-1(夏季)、0.69 ppb yr-1(秋季)和0.54 ppb yr-1(冬季)。而先验模拟低估了这个增长趋势,分别为0.12 ppb yr-1(春季),-0.31 ppb yr-1(夏季),0.20 ppb yr-1(秋季)和0.35 ppb yr-1(冬季)。同时我们在4月观测到地面O3的最大值,因此我们建议更多关注中国春季O3浓度的快速增长趋势。此外,尽管基于MEE同化的对流层O3柱总量快速增加(0.25 DU yr-1),但基于OMI的同化表明2015-2020年东亚上空的对流层柱总量变化不大,分别为-0.07和0.04 DU yr-1(同化输出的O3廓线分别与OMI平均内核卷积和不卷积)。这种差异反映了近年来东亚上空自由对流层O3变化可能存在的不确定性。在这项工作中开发的O3 快速同化能力是扩展和解释大气 O3 观测的有用工具。
关键词
O3,GEOS-Chem模型,数据同化,对流层臭氧变化
稿件作者
朱锐
中国科学技术大学地球和空间科学学院
姜哲
中国科学技术大学
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