季风期青藏高原南部受南亚季风影响显著，频繁云雨、较弱地表加热和受抑制的边界层发展，通常不利于平流层臭氧下传至近地面。然而，2023年9月1日至2日，藏东南林芝—鲁朗地区发生显著地面臭氧升高事件，峰值超过100 ppbv。观测显示，该事件未伴随明显本地污染排放增强，却出现干冷平流层空气下沉、云量减少、地表短波辐射增强和边界层快速加深等连续变化，指示臭氧升高与平流层输入及局地边界层过程密切相关。

中国科学院大气物理研究所团队结合地面观测、系留气艇垂直观测、ERA5/CAMS再分析资料和2005-2024年气候态统计，重建了平流层臭氧影响近地面的关键链条。研究发现，该事件并非由强烈大尺度下沉直接驱动，而是干冷富O₃空气下沉后，一方面提供高空臭氧来源，另一方面削弱云量、增强地表辐射加热，推动鲁朗边界层发展至约3800米。当深厚边界层夹卷上方O₃富集层后，湍流混合将高空O₃输送至近地面，触发地面O₃快速升高。本次事件影响71个区域监测站点，平流层臭氧贡献比例达13.2%-33.9%。

研究团队将这一过程概括为“热力补偿型”平流层臭氧入侵，即在大尺度动力下沉并不极端时，局地晴空辐射增强和地表加热可推动边界层快速发展，补足高空臭氧下传至近地面的“最后一段路”。2005-2024年统计显示，181个极端地面平流层臭氧影响日中，“热力补偿型”过程占29.8%（54天），与传统强动力驱动型过程占比相当。

该研究基于高分辨率垂直观测，揭示了以往再分析资料或模式模拟难以解析的平流层入侵—边界层耦合过程，提出了季风期青藏高原南部平流层臭氧下传的新认识。研究提示，未来干热、高辐射条件下的局地边界层加深及其与平流层输入的耦合，可能影响高原及下游地区臭氧背景水平。

该研究成果近期发表于《Science Bulletin》，论文第一作者为大气所博士研究生沈莹，通讯作者为唐贵谦研究员。本研究得到中国科学院战略性先导科技专项（XDB0760200）、西藏自治区科技计划（XZ202403ZY0013）和国家重点研发计划（2023YFC3706103）项目的资助。

论文信息：

Y. Shen, D. Li, Z. Bai, Y. Wang, M. Cheng, Y. Wang, Y. Zhang, D. Zhuoga, N. Chuduo, Y. Ma, J. Bian, Y. Wang, G. Tang*, 2026: Stratospheric intrusion and deep boundary layer coupling drive surface ozone bursts over the Southern Tibetan Plateau during the monsoon season, Science Bulletin. https://doi.org/10.1016/j.scib.2026.08.022. 

图 青藏高原南部季风期平流层臭氧下传机制示意图。干冷平流层空气下沉削弱云量并增强地表辐射加热，诱发行星边界层快速扩展；深厚边界层通过卷吸和湍流混合耦合上方臭氧富集层，将平流层臭氧输送至近地面并触发地面臭氧升高。