Viser forureningsvejen mellem stratosfæren og troposfæren

De fleste undersøgelser af stratosfære- og troposfæreudveksling (STE) er udført ved hjælp af modelsimuleringer. En ny undersøgelse udført af kinesiske forskere afslørede direkte fænomenet gennem in-situ-målte højpræcisionsprofiler. Undersøgelsen blev offentliggjort i Fremskridt inden for atmosfæriske videnskaber .

"Sådan højdedækning og højpræcision in-situ måleprofiler af sporgasser er meget sjældne i Kina, " sagde prof. Liu Yi fra Institute of Atmospheric Physics (IAP) ved det kinesiske videnskabsakademi, medforfatter til undersøgelsen. "Også, profilerne er værdifulde på mange områder, såsom genfinding af lokal overfladeflux, model validering, og forskning i atmosfærisk transport."

Metoden, der anvendes til at måle disse profiler, kaldet aircore, blev anvendt for første gang i Kina. Specifikt, den ballonbårne aircore-kampagne blev gennemført ved Xilinhot, Indre Mongoliet, Kina, den 11. og 15. juni, 2018. Under kampagnen, to forsøg blev udført, den 13. og 14. juni, henholdsvis, hvor CO og CO ₂ Der blev målt profiler fra overfladen til omkring 25 km.

Strukturen af ​​profilerne på disse to dage var totalt forskellig fra grænselaget til den midterste stratosfære, og det indbyrdes forhold mellem de to sporgasser ændrede sig fra positivt til negativt. Det positive forhold mellem CO og CO ₂ var forståeligt, men den negative blev sjældent set.

Baseret på meteorologiske analyser og XCO ₂ (det totale kolonneblandingsforhold af CO ₂ ), det negative forhold var forårsaget af sammenhængen mellem den lave CO-koncentration og høj CO ₂ koncentration, og omvendt.

Fra det lodrette perspektiv, den laminære struktur, hvor den høje CO-koncentration og den lave CO-koncentration var sammenflettet, var forårsaget af STE-processen. Fra det vandrette perspektiv, CO ₂ gradienten var stor. Den 3-D atmosfæriske struktur var velovervejet.

Ifølge prof. Liu, den første aircore-kampagne var vellykket, fordi STE-processen blev godt observeret og illustreret, hvilket er sjældent. De gennemførte også to andre aircore-kampagner i Indre Mongoliet i november 2018 og på det tibetanske plateau i august 2019, henholdsvis.

"Der er flere sporgasser fra den tibetanske plateau-kampagne, der skal måles, såsom CO ₂ , CO, CH ₄ , N ₂ O og O ₃ . Vi ønsker at undersøge de veje, hvorigennem forurenende stoffer, der frigives fra overfladen, transporteres til den nedre stratosfære under kontrol af den sydasiatiske høj, og denne forskning er i gang, " sagde prof. Liu.