Meteorologiset Vaikutukset Manner-Otsonin Tuotanto ja Vienti

Link: http://www.lancaster.ac.uk/staff/wildo/present/swiss/index.html

Oliver Wild

Raja-Tutkimus Järjestelmä, Globaali Muutos, Yokohama, Japani Yhteistyökumppanit: H. Akimoto (FRSGC), M. J. Vanlew (UCI), J. Sundet (U. Oslo) ja I. S. A. Isaksen (U. Oslo)
Ilmatieteen prosessien valvonta tuotannon otsonin esiasteista yli saastunut kaupunkien/teollisuuden alueilla, sekä vienti otsonin näiden alueiden kautta vaikutuksia pilvisyys, kosteus, lämpötila ja sademäärä. Alueelliset ja globaalit vaikutukset kaupunki – /teolliset päästölähteet ovat yhdistettynä alueellisten meteorologia, ja aika-asteikot otsonin muodostuminen ja tuhoutuminen vaihtelevat suuresti välillä puhdas ja saastunut ympäristöissä ja välillä pinnan ja ylemmän troposfäärin. Täällä me tutkia, miten alueelliset meteorologiset prosessit vaikuttavat määrä ja sijainti otsonin tuotanto, erityisesti kiinnostusta suhteellinen merkitys alue-ja vapaa-alailmakehän otsonin tuotanto pinta teollisuuden lähteistä. Keskitymme Itä-Aasian alueen vuoden keväällä, kun sääolosuhteet ovat erityisen vaihteleva, ja tutkimus. Maaliskuuta 2001, kun NASA: n Liikenne-ja Kemiallinen Evoluutio yli Tyynenmeren (TRACE-S) mittaus-kampanja järjestettiin.

Käytämme Raja-Tutkimus Järjestelmä, Globaali Muutos (FRSGC) versio University of California, Irvine (UCI) maailmanlaajuinen kemiallinen liikenne-malli käynnissä off-line T63 (1.875°x1.875°), 37-kerros päätöslauselma kanssa meteorologia, jotka on luotu ECMWF Integroitu Ennuste Järjestelmään Jostein Sundet (Oslon Yliopisto). Luku 1 osoittaa esimerkiksi otsonin ja jakelu net kemiallinen otsonin tuotannon nopeus, kaksi korkeuksissa yli länsi-Tyynenmeren 4. Maaliskuuta, kulun aikana sykloni manner-Aasian ulos Tyynellemerelle. Tämä järjestelmä toi mukanaan sekä saastunut continental ulosvirtaus ja kuiva, laskeva stratosfäärin ilma. Laaja otsonin tuotanto tapahtuu ulosvirtaus alueen takana eteen, jossa se on rajattu alemman troposfäärin, jonka vajoaminen; puhdas meri-ehtoja ennen edessä osoittaa huomattavaa tuhoa otsonia.

Otsonin Itä-Aasiassa, 4. päivänä Maaliskuuta 2001
Kuva 1. Esimerkkejä otsonin jakautuminen (ppbv, vasen paneelit) ja net otsonin muodostuminen (ppbv/päivä paneelit) 4:00 GMT (paikallisen keskipäivän 120°E) 4. Maaliskuuta, 2001 aikana TRACE-P-mittaus kampanjan, osoittaa vaikutus suuri sykloni 44°N, 133°E ja liittyvät edestä järjestelmissä. Ylempi vasen paneeli näyttää jakelu otsonin päässä stratosphere 500 hPa, selkeästi havainnollistaa kuiva tunkeutumisen takana kylmä rintama; net otsonin tuotanto on löytynyt samalla tasolla eteenpäin edessä, jossa lähtöaineiden pinta lähteet on poistettu konvektiolla ja hitaampi nosto edestä (ylä, oikea paneeli). 800 hPa, otsonia muodostuu alailmakehän lähteistä on suurin ulosvirtaus alueen takana kylmä rintama (alempi vasen paneeli) ja otsonin tuotanto tällä alueella paljastaa vaikutus muodostumista manner-Aasian lähteistä (alempi oikea paneeli). Otsonin sekoittamalla suhde on alhaisin puhdas, meren ehtoja lämmin sektorilla ennen kylmä rintama, joka osoittaa huomattavaa tuhoa otsonia. Kappaleet DC-8 ja P-3B ilma, lentävät alkaen Guam Hong Kong, ovat osoittaneet, valkoinen; ääriviivat osoittavat keskimääräisen merenpinnan ilmanpaine.

Otsonin muodostumista Kiinassa Keväällä 2001

Kuva 2. Otsonin muodostumista yli manner-Kiinan välillä 1. helmikuuta ja 30. huhtikuuta 2001, osoittaa päivittäisen vaihtelun aiheuttama meteorologiset järjestelmät ja net tuotannon kasvun aikana keväällä.
Päivittäinen otsonin muodostumista yli manner-Kiinassa ja kevään aikana on esitetty. Luku 2. On huomattava nousu otsonin tuotanto yli 3 kuukauden ajan, koska enää tuntia päivänvaloa ja lämpötilan kasvaessa, hallitsee pohjois-osissa aluetta. Kun yli etelä-alueilla, kuten Hong Kong on pieni tuotannon vaihtelu kyseisenä aikana, pohjoisilla alueilla ympäri Pekingin osoittavat dramaattinen kasvu tuotannon. Yhteensä netto rajakerros otsonin muodostuminen alueella on 11,9 Tg aikana, tuotannon määrä 134±20 Gg/päivä, ja trendi 0,7 Gg/day2.

Otsonin muodostumista esiaste päästöjä yli Shanghai
Kuva 3. Otsonin muodostumista yhden päivän pulsseja esiaste päästöjä yli Shanghai 12. Maaliskuuta ja 16. Maaliskuuta, ilmaistuna häiriön otsonia talousarvion yli alueen (punainen), maailmaa (musta) ja yli eri puolilla troposfäärin.
Tutkia ilmatieteen vaikutuksia alueellisen tuotannon tarkemmin, käytämme yhden päivän pulsseja esiaste päästöjä yli avain päästöjen alueilla, ja seuraa myöhemmin alueellinen ja globaali otsoni vastauksia. Luku 3 osoittaa esimerkkejä otsonin muutokset johtuvat ylimääräiset päästöt Shanghai kaksi päivää Maaliskuuta 2001 osoittaa erilaisia vastauksia. Korkeapaine hallitsi alueen 12. Maaliskuuta, ja kirkas taivas ja rajattu rajakerros johti nopeaan otsonin muodostumista ja merkittäviä rakentaa-up rajakerroksen yli alueen, vaikka vähän vaikutusta korkeammalla ensimmäistä 2-3 päivää. Sen sijaan 16. Maaliskuuta läheisen alueen cyclogenesis johti laaja pilvipeite, ja hyvin vähän otsonin muodostuminen alueellisten rajakerros. Kuitenkin, huomattavia määriä lähtöaineita nostettiin osaksi ilmainen troposfäärin ja otsonin tuotanto jatkoi hitaammin lähipäivinä. Maailmanlaajuinen vastauksia, kun taas aivan erilainen pari ensimmäistä päivää, koska eri aikaskaaloissa otsonin muodostumista, ovat hyvin samankaltaisia suuruus ensimmäisen viikon jälkeen, mikä viittaa siihen, että vaikka alueelliset vaikutukset ovat voimakkaasti riippuvaisia paikallisista meteorologia, globaalit vaikutukset saattavat kuitenkin olla hyvin samankaltaisia.

Huippu tiedostojen otsonia, koska edeltäjä päästöjä
Kuva 4. Peak ozone häiriöiden yli Shanghai (punainen) ja ympäri maailmaa (blue), koska yhden päivän pulsseja esiaste päästöjä yli Shanghai kunkin päivän Maaliskuuta 2001.
Huippu tiedostojen otsonin Shanghain alueella ja ympäri maailmaa (suurin punainen ja musta käyrät Kuvassa 3, vastaavasti) ovat osoittaneet, kunkin päivän Maaliskuuta Luku 4. Kuukausi-siis huippu alueellinen häiriö on 0,97±0.24 Gg ja maailmanlaajuisen hämminki on 1.62±0.16 Gg, mikä viittaa siihen, että alueelliset otsonin tuotanto hallitsee globaali vaikutus otsonin tässä paikassa tällä kaudella. Huomaa, että vaihtelu häiriö (määritelty tässä yksi keskihajonta) on noin 25% yli alueen, mutta vain 10% ympäri maailmaa, korostaen suurempi vaikutus meteorologia aika mittakaavan tuotantoon kuin koko tuotanto itse.

Otsonin pystysuora vienti NOx
Kuva 5. Liikaa otsonin muodostumista yläpuolella rajakerros, joka määritellään ero huippu maailmanlaajuinen ja rajakerros heikentäviä häiriöitä, vs. tiedostojen NOx nostaa pois rajakerros, joka osoittaa, rooli pystysuora liikenteen typen Oksidien (pääasiassa konvektiolla) otsonin tuotanto ilmainen troposfäärin.
Päivän raskain pilvipeite (Maaliskuu 7, 16 ja puolivälissä 20s) osoittaa tyypillisesti suurempi kuin keskimääräinen otsonin muodostumista yli päästöjen alueella, koska suurempi vienti esiasteita. Tämä vaikutus hallitsee vaikutukset nosto prosesseja; konvektio liittyvät pilvipeite hissit lähtöaineiden osaksi ilmainen troposfäärin, jossa otsonin tuotannon tehokkuusedut ovat suuremmat kuin rajakerros, ks. Luku 5. Tämä osoittaa, miten tärkeä rooli, että nosto lähtöaineiden pelaa myöhemmät maailmanlaajuinen otsonin muodostumista ja edistää paljon pienempi vaihtelu nähnyt maailmanlaajuinen tuotanto kuin alueellinen tuotanto.

Tämä tutkimus on alkanut käsitellä vaihtelu alueellisten ja maailmanlaajuisten otsonin tuotanto yhdestä päästöjen alueen päivittäin, ja tutkia, miten niiden väliset yhteydet liittyvät alueelliset meteorologia. Lämmin, aurinkoinen, anticyclonic ehtoja tyypillisesti johtaa suuri rakentaa alueellisten otsoni, vaikuttavat rajakerroksen ilman laatua. Kuitenkin, huomaamme, että maailmanlaajuinen otsonin tuotanto, samat päästöt on tyypillisesti ei enemmän kuin jäähdytin, pilvinen päivä, mikä viittaa siihen, että vaikutukset alueellisten päästöjen maailmanlaajuinen jakelu otsonia, ja siten ilmasto pakottaa, ovat paljon vähemmän herkkiä nämä ilmatieteen vaikutteita. Lisätutkimuksia yli eri alueilla ja eri vuodenaikoina tarvitaan käsitellä sitä, kuinka yleisiä nämä tulokset ovat.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *