青藏高原,是世界海拔最高的高原,被稱為“世界屋脊”、“第三極”,具有極高的研究?jī)r(jià)值。近期,信陽(yáng)師范大學(xué)劉曉詠博士及其合作者基于青藏高原12個(gè)城市2015-2021年的大氣污染監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù),采用KZ濾波將O3-8h原始序列分解為不同時(shí)間尺度的分量,并利用氣象變量的多元線性回歸定量地分離出氣象和排放的影響,分析了青藏高原地表臭氧(O3)時(shí)空分布格局及驅(qū)動(dòng)因素。
研究者發(fā)現(xiàn),在2015-2021年間,青藏12個(gè)城市ρ(O?-8h)年均值范圍為78.7-156.7 μg·m-3,其臭氧含量要明顯低于京津冀地區(qū)、廣東省和珠三角等地。

圖12015-2021年青藏高原12個(gè)城市O?-8h年變化
其次,各城市O?-8h展現(xiàn)出明顯的月變化特征,除了月濃度峰值穩(wěn)定出現(xiàn)在4-7月,谷值則多出現(xiàn)在7月、9月和12月外。那曲、海西、果洛和西寧所呈現(xiàn)的單峰倒“V”型,與其他城市呈現(xiàn)的多峰“M”型,也極具特色。

圖22015-2021年青藏高原12個(gè)城市O?-8h濃度月變化
同時(shí),青藏高原12個(gè)城市O?濃度展現(xiàn)出明顯的日變化特征,與我國(guó)其它區(qū)域報(bào)道的結(jié)果基本一致。且由于O?作為光化學(xué)產(chǎn)物,與太陽(yáng)輻射密切相關(guān),也導(dǎo)致各城市O?在四季均呈“日高夜低”的單峰特征。

圖32015-2021年青藏高原12個(gè)城市四季的O?日變化趨勢(shì)
除此之外,研究者對(duì)青藏高原地表臭氧濃度時(shí)間序列分解,分為短期、季節(jié)和長(zhǎng)期,并在研究后發(fā)現(xiàn),O?-8h短期分量的范圍為?39.9-35.1μg·m-3,其高頻變化主要?dú)w因于短期和天氣尺度的氣象過程;而O?-8h季節(jié)分量有明顯的不規(guī)則季節(jié)循環(huán),可能是排放和氣象造成;在過濾短期和季節(jié)分量后,發(fā)現(xiàn)O?-8h長(zhǎng)期分量呈下降-上升-下降-上升的變化特征,且2018年以前變幅較大,此后變幅較小。

圖6 2015-2021年青藏高原12個(gè)城市O?-8h經(jīng)KZ濾波分解后的組分
在此基礎(chǔ)上,研究者還分析了氣象條件對(duì)青藏高原O?-8h影響,發(fā)現(xiàn)2015-2017年氣象條件對(duì)青藏高原O?-8h降低不利,而2018-2021年氣象則有利于O?-8h濃度降低。同時(shí)氣象條件增加了阿里、拉薩、那曲、林芝、昌都、海西和西寧的O?-8h長(zhǎng)期分量,卻降低了日喀則和果洛的O?-8h長(zhǎng)期分量。
相關(guān)研究成果以“2015-2021年青藏高原地表臭氧時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)因素分析
”為題,發(fā)表到中國(guó)科學(xué)院期刊《環(huán)境科學(xué)》,信陽(yáng)師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院劉曉詠博士為文章的第一作者兼通訊作者。
論文信息:劉曉詠,顏俊,劉航,牛繼強(qiáng),閆軍輝,蘇方成,中國(guó)科學(xué)院期刊《環(huán)境科學(xué)》,DOI:10.13227/j.hjkx.202308039,https://link.cnki.net/urlid/11.1895.X.20231031.1445.005
天文地理愛好者協(xié)會(huì)團(tuán)支書宋振煒學(xué)術(shù)部李詩(shī)璇供稿