Климатические характеристики общего содержания озона в долготной зоне 100-110 в.д. (стр. 1 из 3)
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.