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地球环境研究所在利用10Be/7Be示踪平流层大气入侵中取得进展
时间:2022-09-03 来源: 作者: 点击:
 近地表臭氧(O3)作为影响空气质量的重要因素,其对自然环境及人体健康具有严重影响。对于富含高浓度O3的平流层大气,在平流层大气入侵事件中,能将O3带入近地表。区分自然源与人为源的贡献,能有效的评估O3污染控制成效,也为O3入侵频繁时期的人为源加强控制提供科学依据。而仅由宇宙射线作用生成的放射性核素铍-77Be半衰期53.29天)和-1010Be,半衰期1.39百万年),由于其自身特性及大气停留时间等因素,二者比值可在近地面独立示踪平流层气团入侵事件与强度,为了解平流层大气向地表深对流传输过程提供了可靠的工具。

  近期,中国科学院地球环境研究所周卫健院士团队,付云翀研究员级高工课题组基于加速器质谱仪技术对7Be和10Be进行了高精度分析,首次获得成都地区全年日分辨率的大气7Be10Be观测记录。 基于该观测记录,通过有效去除年平均约22%的再悬浮粉尘10Be干扰,初步实现了对四川盆地地区平流层大气入侵的连续示踪,发现其中春夏季平流层大气入侵强度高于秋冬季约为4倍;并且明确了由平流层大气入侵造成的对四川盆地地表O3和水汽的影响。

  该研究不仅积累了四川盆地地区大气7Be10Be观测数据,而且说明了可将高分辨率10Be/7Be作为平流层大气深对流传输的有效示踪剂,为探究地表大气O3自然源输入提供了新的研究方法。

  研究成果获得中科院战略先导专项(XDB40000000)、国家自然科学基金(11975240)和中科院青促会(Y2021108)项目的联合资助。相关成果发表于国际期刊Journal of Geophysical Research: Atmospheres上,第一作者为刘许柯博士,通讯作者为付云翀正高工和周卫健院士。原文详见:Liu, X.K., Fu, Y.C.*, Bi, Y.T., Zhang, L., Zhao, G.Q., Xian, F., Zhou, W.J.*, 2022. Monitoring surface 10Be/7Be directly reveals stratospheric air intrusion in Sichuan Basin, China. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 127, e2022JD036543. https://doi.org/10.1029/2022JD036543.

   

  成都大气10Be/7Be比值(a)、地表O3和温度(b)以及RHc)在周时间尺度上的年度变化序列。注:观测数据按季节排序。

   

  成都地区气溶胶7Be10Be浓度(a)、10Be/7Be比值(b)、总悬浮颗粒物(TSP)和气溶胶Al含量(c)的日变化观察记录。

 
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