自20世紀80年代南極臭氧洞發現以來,大量研究指出南極臭氧損耗對全球氣候變化具有重要影響🤾🏻,而南極平流層冬季溫度變化對南極臭氧損耗以及臭氧洞的形成具有重要意義。本研究發現,自20世紀70年代以來🦸🏻,南極冬季上平流層溫度趨勢呈現顯著的變暖。利用模式資料進一步指出🙌🏽,近幾十年來,南極上平流層增溫主要受臭氧損耗的動力過程影響,溫室氣體的貢獻較小🕣,指出了臭氧損耗影響南極上平流層溫度變化的可能物理過程🦹🏿♂️。
近年來,有研究指出與全球下平流層的冷卻相反🥍,南極上平流層自20世紀70年代以來溫度趨勢趨近於0⏪,甚至呈現顯著的變暖。這與臭氧損耗和溫室氣體增多造成的輻射效應相反🥊。本研究結果發現🦹♂️🤸🏻♀️,與臭氧損耗相關的動力過程能夠在很大程度上解釋南極上平流層的增溫(圖1)🏔,具體而言,臭氧損耗引起的輻射冷卻使得上平流層中緯度和高緯度之間的經向溫度梯度增強,從而導致更多的行星波上傳,行星波在上平流層破碎伴隨著BD環流的增強🪂,使得南極上平流層增溫(圖2)🌞。這一發現加深了我們對南半球上平流層化學-氣候耦合的認識。
圖1 上平流層溫度趨勢變化
圖2 南極冬季上平流層溫度趨勢變化示意圖
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Ma, X., and L. Wang*, 2023: The role of ozone depletion in the lack of cooling in the Antarctic upper stratosphere during austral winter. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-022-2047-9.