第一届未来大气科学论坛

本研究基于第六次耦合模式比较计划（CMIP6）下的CESM2-WACCM耦合模型，揭示了1985-2014年间高能粒子沉降（EPP）通过电离作用在极区中层大气生成氮氧化物（NOx），冬季经极涡动力输送至平流层，催化臭氧（O3）损耗。研究结果表明，南极地区NOx在极涡动力输送作用下于6至7月下传至10 hPa高度，最大混合比达3.0 ppbv；而北极区域受行星波扰动影响，极涡不稳定，NOx在12月至次年1月仅输送至1 hPa高度，峰值浓度仅1.2 ppbv。臭氧层响应特征显示，南极上平流层O3损耗量自6月的0.04 ppmv持续增长至8月的0.08 ppmv（相对损耗率约5%），显著高于北极冬季（12月至次年2月）3%的相对损耗率，表明中层大气对EPP的响应存在显著极间不对称性。本研究通过气候模式定量解析了EPP生成的NOx通过极涡传输对平流层臭氧的催化损耗机制，并对比了南北极中层大气的时空差异特征，为评估极端空间天气事件对极区中层大气长期演变的影响提供了科学参考。
 

高能粒子沉降；极区冬季；中层大气