摘要:利用中尺度大氣化學(xué)模式WRF/Chem對2013年3月6日華南地區(qū)一次平流層入侵事件及其對對流層低層臭氧的影響進(jìn)行模擬研究。通過加入U(xiǎn)BC(Upper Boundary Condition)上邊界處理方案,彌補(bǔ)WRF/Chem模式未考慮平流層臭氧化學(xué)反應(yīng)的不足。結(jié)合臭氧探空廓線資料、地面O3、CO、NOx、相對濕度、溫度和風(fēng)速等觀測資料以及再分析資料對模擬結(jié)果進(jìn)行定量評估,結(jié)果表明模式能較為真實(shí)地模擬本次平流層入侵過程。模擬分析進(jìn)一步揭示:(1)副熱帶高空急流是本次平流層入侵的主要原因。當(dāng)華南地區(qū)處在副熱帶急流入口區(qū)左側(cè)下沉區(qū)域時(shí),平流層入侵將富含臭氧的干燥空氣輸送到對流層中低層。(2)本次平流層入侵對對流層低層臭氧收支有重要影響,導(dǎo)致香港地區(qū)近地層臭氧體積混合比濃度明顯上升,如塔門站夜間臭氧濃度升高21.3 ppb(1 ppb=1×10-9)。地面氣象場和化學(xué)物種的分析進(jìn)一步確認(rèn)了平流層入侵的貢獻(xiàn)。(3)采用動力學(xué)對流層頂高度時(shí)零維箱式模型和Wei公式計(jì)算得到的平流層入侵通量相當(dāng),分別為-1.42×10-3 kg m-2 s-1和-1.59×10-3 kg m-2 s-1,這一結(jié)果與前人研究相吻合,且與采用熱力學(xué)對流層頂高度計(jì)算所得到的結(jié)果具有可比性。
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