平流层臭氧

一个主要吸收参数必须保持不变,如果空气污染的影响被确定的已知的相互作用与平流层臭氧紫外线。的紫外吸收这一层是主要的因素影响传播到地球表面。统计相关性的表面测量紫外线与臭氧变化这一层关系远高于r = 0.90水平。的臭氧的重要性作为管理者的紫外线源于强烈的地区在整个紫外吸收特征。大气中的臭氧存在于两个地方;一种是它应该是保护地球上的生命:平流层,和其他,对流层,是一种污染物,会导致严重的健康问题。臭氧领域都需要创建高能紫外线辐射,但以完全不同的方式。在一个案例中主要吸收紫外线辐射。在另一方面,紫外线创建对流层臭氧。平流层臭氧是由一系列的反应与分子氧和单线态氧的存在高能紫外线辐射、UV-C (200 nm - 280 nm)。它主要产生在赤道地区,慢慢运向极。的总列(平流层和对流层臭氧)可以在高度污染的条件下构成一个主要的紫外线吸收剂。在对流层紫外线可以创建的气体有助于自己的衰减。 Although in general, as will be shown later, the tropospheric gases play a minor紫外吸收其他角色相比,气溶胶污染物。

平流层臭氧吸收所有的UV-C辐射。对流层臭氧总量的只占一小部分列臭氧,通常小于10%。平流层的路径长度是对流层的比这长得多的时间,但越高对流层的密度和其日益增长的散射能力被认为提高本地区的吸收能力(Bruhl和克鲁岑,1989)。城市/工业化地区的对流层臭氧可以减少表面紫外线3%至15%,估计弗雷德里克et al。(1993)和马Guicherit (1997)。晴空条件下臭氧总量列变化导致紫外线传输最大的变化和大量研究的焦点(例如,麦肯齐et al ., 1991;麦克尔罗伊克尔和,1993;Bojkov et al ., 1995;Mims et al ., 1995;

Varotsos和康德拉泰耶夫,1995;Fioletov和埃文斯,1997)。这种关系是显示在图11.2中,描绘了晴空光谱的计算紫外辐照度两列总金额,200多布森单位罗利(DU)和400 DU,数控,夏季太阳高度高。

很明显,减少总臭氧柱大大增加了表面的紫外线辐照度erythemally重要的波长。人类的皮肤有太阳辐射的响应曲线。太阳光谱的特定部分地区,在紫外线,使皮肤发红,erythemal地区。

I.0E + 00 I.0E-01 E“I.0E-02 1.0 E 03 -01 1.01 g”I.0E-05■我I.0E-06 | I.0E-07 I.0E-08

280 290 300 310 320 330 340 350

Wavelenyth (nitl)

图11.2紫外光谱变化200 DU同温层臭氧11.1.1.3云层变化

云层可以为进行紫外线测量肆虐。他们通常减少紫外线辐射,但它已被证明,Estupinan et al。(1996),和谢弗et al。(1996),云可以提高表面水平高达10% - -15%。云的物理和化学组成(如厚度、总覆盖率百分比,液滴大小分布、化学成分、和存在间隙吸收气溶胶)导致云对紫外线的影响变量是高度;不仅随着时间的推移,还与区域不同污染物的特征。经常云将清除某些吸湿的大气污染物和在这一过程中,将改变大气反照率紫外线反射空间。

云/物理/化学/热力学不完全理解。世界各地云系统千差万别,依赖云类型和他们是否形成土地或海洋。在一个案例中,他们经常在陆地上形成的人为来源产生成千上万的CCN每立方厘米(云凝结核),但是一旦形成(CCN是吸湿的,所以他们收集水蒸气随着他们的成长,他们变得伟大的食腐动物的污染,吸收硫的气体版本

二氧化碳(SO2)、二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)。他们也可以收集许多碳氢化合物,在解决方案并不特别,但在液滴表面。

云滴形成水蒸气冷凝在云凝结核。大小的这些核的范围从0.001 |我的艾特肯核通过大型和巨型核2.0 | im。较小的原子核有更高的大气中的浓度和产生云滴浓度更高。这些云高反照率并提供一个为地球表面的冷却效果的阳光反射回太空。云滴谱扩大云变老。为积云,这可能是由于碰撞和合并,冷凝和蒸发,湍流效应,和云包裹的混合不同的历史。

大陆气溶胶含有更高浓度的CCN,因此,导致不同的云在陆地比海洋结构。的云的海洋有一个更广泛的液滴大小分布大小从大约45 ^ 6 ^ m m。液滴数量在每立方厘米范围35滴。然而,云大陆有一个狭窄的尺寸范围,5 m ^ - ^ 20米,但更高的浓度大约210滴/厘米。

层云似乎对辐射传输最影响辐射平衡,但似乎并没有被研究在某种程度上,积云。风速度的两种类型差别很大。积云包含上升气流米/秒范围内,测量的时间的层云云风的速度是每秒几十厘米。这也是相关的广泛报道类型的云。层云扩展覆盖数万公里,而积云通常是局部事件覆盖几公里。

液滴的大小和增长是不同的两种类型。层云滴主要是通过冷凝形成和生长过程在很大程度上是由冷凝造成的。水滴扩大单调与高度。液滴的大小谱狭窄而积云。这是造成的,在某种程度上,这些云被包含或抑制的高度逆温层略高于他们。这进一步抑制垂直云和液滴内部的增长。

层情况下,混合云高层和部分蒸发导致冷却。辐射冷却也发生在云上,正如前面所讨论的,这会导致口袋寒冷的空气通过云。这些云也可以包含领域的超级冷却水滴。降水更可能发生如果云是厚,包含冰。降水的概率随云的结合年龄、温度和深度。在积雨云,所有这三个存在,云厚度有关。大陆必须比海上云层厚云降水的概率是相同的。水滴在海上云大越少,可以相互碰撞和融合更容易比大陆小滴云形成降水。是不为人熟知的一层云。年龄、温度和降水厚度仍然是基本的要求。

实证关系云覆盖和表面UV伊利亚斯(1987),疑似被开发的姨et al .(1993),和弗雷德里克·斯蒂尔(1995)。不同的展示区域的变化派生的经验关系云特征。所有这些因素结合起来创造表面强烈的紫外线可变性,从而使检测长期趋势(Madronich et al ., 1998)。因此,明确万里无云的天是最好的,当试图关联紫外线和空气污染的影响。

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