Климатические характеристики общего содержания озона в долготной зоне 100-110 в.д.

Климатические характеристики общего содержания озона в долготной зоне 100-110° в.д.

РЕЗЮМЕ. В данной работе исследовалась климатология общего содержания озона (ОСО) в долготной зоне 100° -110° в.д. Использовались данные измерений ОСО с помощью спектрометра TOMS на спутнике Nimbus 7 за период с июля 1996 г. по январь 2003 г. Представлены климатологические характеристики вариаций общего содержания озона на 13 станциях, расположенных на существенно разных широтах в этой узкой долготной зоне. Определялись максимальные и минимальные значения общего содержания озона и даты их наблюдения для каждого года в рассматриваемом интервале времени и для каждой станции. Рассматривались временные вариации среднемесячных, среднесезонных и среднегодовых значений. Выявлен спектральный состав вариаций и рассчитаны характеристики изменчивости ОСО.

Введение.

Интерес к исследованию пространственно-временных вариаций и климатологии общего содержания озона в атмосфере (ОСО) обусловлен той значительной ролью, которую озон играет в физике средней атмосферы. Кроме того озон является чувствительным индикатором глобальных изменений атмосферы, а также существенным звеном в цепочке процессов, определяющих солнечно-земные связи. Имеющиеся в настоящее время длинные ряды однородных наземных и спутниковых измерений ОСО дают принципиальную возможность построения эмпирической картины ОСО в глобальном масштабе и сравнения деталей этой картины с численными и теоретическими моделями. Весьма часто в различных по цели анализах используется т.н. “зональное приближение”, т.е. предполагается, что вариации ОСО определяются только географической широтой, а долготными различиями можно пренебречь. Однако в наших работах например, [1; 2] мы показали, что вариации ОСО отличаются существенной “незональностью”, которую следует учитывать в климатологических расчётах. В частности, при изучении широтных вариаций более корректно рассматривать станции, близкие по долготе.

Как продолжение проводившегося нами ранее изучения вариаций озона над среднеширотной станцией Иркутск (52° 28’ с.ш. ;104° 02’ в.д.), целью настоящей работы было исследование временных вариаций и расчёт некоторых климатологических характеристик ОСО на различных широтах в узком долготном диапазоне (100-110° в.д.), куда входит и станция Иркутск. Основой для расчётов послужили ежесуточные измерения ОСО с помощью сканирующего спектрометра ( Total Ozone Mapping Spectrometer – TOMS ) на борту ИСЗ “NIMBUS - 7” за период с июля 1996 г. по январь 2003 г. Все значения ОСО приводятся в единицах Добсона (ед. Д).

В таблице 1 представлен список используемых в работе станций с их географическими координатами. Географическая широта станций меняется от экватора (станции в Индонезии) до полярного круга (ст. Тура, Россия). Для сравнения использовались также измерения ОСО на ст. Восток, находящейся в Антарктике.

Таблица 1

Список используемых станций, лежащих в долготной зоне 100° -110° в.д., с их географическими координатами.

Номер стан-ции Название станций Широта, град. Восточная долгота, град.
1. Восток, Антарктика (Россия) 78.50 S 106.90
2. Кототабан, о-в Суматера Барат, Индонезия 0.20 S 100.32
3. Понтианак, о-в Калимантан, Индонезия 0.03 N 109.3
4. Сингапур, Сингапур 1.33 N 103.88
5. Танах Рата, Малайзия 4.47 N 101.37
6. Хо Ши Мин, Вьетнам 10.75 N 106.67
7. Бангкок, Тайланд 13.73 N 100.57
8. Ханой, Вьетнам 21.03 N 105.85
9. Гора Великьюэн, Китай 36.17 N 100.53
10. Гонгхе, Китай 36.27 N 100.67
11. Терелджи, Россия 48.33 N 107.58
12. Иркутск, Россия 52.27 N 104.35
13. Тура, Россия 64.17 N 100.07

Результаты.

В таблице 2 представлены минимальные и максимальные за каждый год значения общего содержания озона и даты их наблюдения в рассматриваемой долготной зоне.

Минимальное значение ОСО (110 ед.Д.) за период 7.1996 г. - 12.2002 г. наблюдалось на ст. Восток 24 сентября 2001 г., а максимальное 559 ед.Д. - на ст. Тура 21 марта 2002 г. Следует отметить, что практически для всех станций и минимальные, и максимальные значения ОСО в 2002 г. возросли, причем на некоторых весьма существенно (на станциях Восток и Великьюэн в этом году максимальное значение ОСО увеличилось на 110 ед.Д. по сравнению со значением в 2001 г., а на ст. Восток и максимальное, и минимальное за 2002 г. значения были самыми высокими за все рассматриваемые годы, начиная с 1996 г.).

Таблица 2

Минимальные и максимальные за год значения общего содержания озона ОСО в ед. Д. и день года, на который они приходятся.

Станция 1996 г. 1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г.
Восток 131 - 12.10 125 - 22.9 122 - 11.10 126 - 29.9 115 - 22.9 110 - 24.9 174 - 18.9
368 - 9.12 340 - 9.11 326 - 23.2 334 - 26.3 342 - 19.11 351 - 5.4 457 - 25.9
Кототабан 243 - 17.9 245 -28.12 244 - 5.2 245 - 11.12 234 - 8.12 230 - 7.1 236 - 29.11
271 - 16.11 298 - 25.3 277 - 8.5 290 - 9.9 274 - 8.9 280 - 31.12 293 - 3.3
Понтианак 245 - 21.8 240 -27.12 240 - 2.1 251 - 17.12 230 -20.12 234 - 14.2 238 - 5.12
272 - 15.11 298 -24.10 277 -20.10 286 - 7.9 273 - 9.5 274 - 8.11 299 - 30.8
Сингапур 245 - 8.8 240 -26.12 240 - 6.1 246 - 19.12 229 - 17.12 229 - 10.1 235 - 15.12
275 - 16.11 297 -27.10 277 - 20.4 288 - 9.9 281 - 15.9 277 - 5.11 292 - 23.4
Танах Рата 244 - 19.12 235-2 4.12 239 - 2.1 244 - 14.12 229 -26.12 225 - 16.1 239 - 7.12
268 - 12.10 293 - 7.6 280 - 3.5 294 - 9.6 284 - 22.7 283 - 21.7 291 - 21.9
Хо Ши Мин 219 - 17.12 230 - 31.1 230 - 5.1 229 - 6.1 228 -24.12 219 - 5.12 231 - 19.1
279 - 21.7 292 - 14.6 287 - 17.5 294 - 7.6 291 - 20.5 289 - 27.5 294 - 15.7
Бангкок 216 - 21.12 225 - 5.2 228 - 11.12 222 - 30.1 233 -26.12 204 - 16.12 231 - 21.1
286 - 23.8 295 - 30.6 296 - 3.5 300 - 5.5 295 - 5.6 299 - 13.7 298 - 16.8
Ханой 212 - 27.12 224 - 22.1 209 - 12.12 223 - 4.12 219 - 3.12 206 - 15.12 222 - 29.1
290 - 31.7 294 - 16.5 304 - 4.5 310 - 8.5 312 - 18.5 312 - 23.4 305 - 10.7
Гора 236 - 8.12 254 - 10.5 232 - 1.12 241 - 26.1 249 - 24.11 239 -30.10 245 - 8.1
Великьюэн 313 - 30.12 373 - 7.2 410 - 9.3 380 - 7.2 372 - 13.1 268 - 16.3 379 - 27.2
Гонгхе 236 - 8.12 252 - 7.8 243 -26.10 238 - 19.2 243 -24.12 244 - 31.10 243 - 17.2
328 - 31.12 374 - 18.2 416 - 9.3 386 -28.12 386 - 10.3 368 - 16.3 379 - 27.2
Терелджи 249 - 6.12 260 - 3.11 271 - 16.9 263 - 24.7 266 - 18.7 266 - 12.11 253 - 6.7
448 - 31.12 443 - 16.1 478 - 3.1 503 - 31.3 505 - 18.1 523 - 26.3 489 - 6.4
Иркутск 222 - 6.12 253 - 30.11 275 -22.10 256 - 7.11 264 - 12.10 238 - 31.11 256 - 23.9
432 -28.12 471 - 27.1 497 - 11.2 515 - 16.3 479 - 18.1 519 - 25.3 516 - 22.3
Тура 253 - 11.11 217 - 30.10 261 - 17.8 224 - 1.11 235 - 11.10 236 - 13.11 232 - 21.11
385 - 26.11 452 - 18.3 518 - 15.3 538 - 9.3 493 - 5.4 518 - 1.5 559 - 21.3

Минимальные значения ОСО в северном полушарии наблюдаются преимущественно в осенне-зимнее время с сентября по январь, максимальные значения ОСО с наибольшей вероятностью (~ 40 %) встречаются весной (в основном, в марте и в мае).

На рис.1 представлены временные вариации среднегодовых значений ОСО в рассматриваемом интервале времени по всем станциям.

Рис.1. Временные вариации среднегодовых значений ОСО по всем станциях в рассматриваемом интервале времени.

Линии на рисунке пронумерованы в соответствии с номерами станций в табл.1. На антарктической станции Восток среднегодовые значения ОСО ниже, чем на всех станциях северного полушария, хотя в конце рассматриваемого периода (в 2002 г.) среднегодовое значение ОСО превысило здесь соответствующие значения на экваториальных станциях и даже некоторых среднеширотных ( в Китайском регионе). На ст. Восток пики среднегодовых значений отмечались также в 1997 г. и в 2000 г. , что может быть связано с ослаблением интенсивности антарктической “озоновой дыры” в отдельные годы / 3 /.

Для всех станций временной ход среднегодовых значений характеризуется наличием максимумов, повторяющихся через 2-3 года (рис.1). На экваториальных станциях 2-6 (т.е. до широты примерно 11° N) максимумы наблюдаются в 1997 г. и 1999 г. Среднегодовые значения ОСО для этих экваториальных станций меняются в небольших пределах (255-275 ед.Д.). На станциях 7-8, расположенных в области широт 11° - 21° N, максимумы наблюдаются на год позже, хотя пределы изменения среднегодовых значений ОСО остаются прежними. Для всех остальных станций, лежащих в области средних и высоких широт северного полушария, максимумы наблюдаются так же на год позже, чем на приэкваториальных станциях - в 1998 г. и в 2000-2001 гг. Пределы изменения среднегодовых значений на среднеширотных станциях: от ~ 270-300 ед.Д. в Китайском регионе (для станций 9-10 на рис.1) до ~ 310-370 ед.Д. для всех остальных станций на средних и близких к полярному кругу широтах в северном полушарии (для станций 11-13). Первый максимум на всех станциях значительно больше второго, наблюдаемого на среднеширотных станциях через три года.


Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.