大气臭氧是大气能量收支的重要物质成分之一，对大气化学和辐射平衡起重要作用。平流层臭氧可以吸收大部分紫外辐射，对地表生物起重要保护作用，对流层臭氧主要通过光化学反应产生，是一种重要的温室气体。由于特殊的地理位置和气候特征，青藏高原上空臭氧含量的短期变化特征和长期变化趋势备受关注。但是，由于高海拔和较为严峻的观测条件，该地区大气臭氧垂直分布特征的原位探测较为缺乏，特别是在青藏高原的北部地区。
使用中国科学院大气物理研究所自主研发的大气臭氧探空仪，LAGEO实验室科研人员近三年在青藏高原北缘开展了亚洲夏季季风期的大气臭氧探空观测实验，并基于获取臭氧廓线研究了该地区夏季臭氧垂直分布结构（图1），特别是对流层臭氧污染特征。结果表明，实验期间青藏高原北缘对流层臭氧污染主要由两个因素引起：1）该地区高空大气环流同时受南亚高压反气旋和西风急流影响，与之相关的平流层入侵导致的动力输送过程可使对流层臭氧浓度增加52.9%（图2）；2）2016年7月俄罗斯中部野火排放的臭氧前体物经过远距离输送及化学过程导致下游地区对流层臭氧浓度增加，造成青藏高原北侧对流层内数公里的高臭氧污染（图3）。
该研究工作揭示了青藏高原北侧臭氧污染的新途径，即西伯利亚野火可以影响到我国北部地区大气臭氧含量及其垂直分布特征。在全球变暖导致野火活动增加的背景下，更多污染物可能会通过野火排放进入大气，进而通过远距离输送及化学过程对我国对流层臭氧污染造成威胁。
上述研究成果近期在线发表于AR杂志，张金强副研究员和李丹副研究员分别为第一和通讯作者。该工作受中国科学院战略性先导科技专项（XDA17010101）、国家自然科学基金和科技部重点研发计划课题（2017YFA0603504）联合资助。
文章链接：
Jinqiang Zhang, Dan Li*, Jianchun Bian, Zhixuan Bai. Deep stratospheric intrusion and Russian wildfire induce enhanced tropospheric ozone pollution over the northern Tibetan Plateau, Atmospheric Research, 2021, 105662. (https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2021.105662）
图1. 2016、2019和2020年青藏高原北缘亚洲夏季季风期观测大气臭氧（a）、温度（b）和湿度（c）垂直分布特征
图2. 未发生和发生平流层入侵条件下大气臭氧（a）、温度（b）和湿度（c）对比
图3. 2016年7月20日俄罗斯中部MODIS野火点分布（a）、5天后向轨迹地图投影（b）、后向轨迹随高度变化（c）
