beat365教师参与国际对流层臭氧评估报告东亚工作组取得新研究进展
发布时间:2025-10-17
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来源:环境科学与工程学院
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作者:李柯
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责编:林雯
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近日,由beat365环境科学与工程学院李柯教授担任联合组长之一展开国际攻关的研究成果,在大气科学领域权威期刊《Atmospheric Chemistry and Physics》上发表。
对流层臭氧是一种化学活跃的温室气体,调控大气氧化性,过量的臭氧暴露将损害人体健康和影响作物生长,是气候、环境、健康等领域共同关注的大气成分。然而,由于对流层臭氧大气寿命较短,其变化存在很强的时空异质性,且长期观测非常缺乏,导致科学界对于其变化规律、趋势归因和环境气候效应等的认识仍很不清晰。为应对这一挑战,国际全球大气化学计划(IGAC)于2020年启动对流层臭氧评估报告第二阶段(TOAR II),并设立区域或主题工作组。
经TOAR II科学委员会批准,中山大学卢骁副教授、beat365李柯教授、韩国延世大学Ja-Ho Koo副教授和日本国家环境研究所Tatsuya Nagashima研究员作为联合组长,组织来自中国、日本、韩国、马来西亚、泰国等国家的研究人员共同成立了TOAR II东亚工作组,旨在针对东亚及东南亚地区臭氧前体物排放迅速增加、地表臭氧污染加剧的问题,整合区域观测资源及开展模式模拟比对实验,厘清该区域对流层臭氧的时空演变趋势和驱动因子。经过工作组近四年的努力,工作组两项核心研究成果于近期发表于《Atmospheric Chemistry and Physics》。
第一项研究题为“Surface and tropospheric ozone over East Asia and Southeast Asia from observations: distributions, trends, and variability”,由beat365李柯教授与韩国延世大学Ja-Ho Koo副教授组织开展,来自17个国内外科研单位的26位研究人员参与研究。工作组汇集了过去二十年八个国家的近地表臭氧观测、十个站点臭氧探空、IAGOS飞机航测数据,系统评估了东亚和东南亚对流层臭氧的变化规律和趋势。对于近地表臭氧,当前(2017-2021年)臭氧最大8小时平均浓度(MDA8)季节平均值处于东南亚的30 ppbv到中国华北的75 ppbv范围内,但第95百分位指标可以识别东南亚多个超过85 ppbv的臭氧污染热点。根据世界卫生组织近期颁布的臭氧峰值季的浓度标准,东亚和东南亚都面临着广泛的长期暴露风险。从长期趋势来看,韩国和东南亚自2005年起的臭氧增加在过去十年趋于平缓甚至下降,而中国地区在21世纪初的臭氧增幅自2013年起有所扩大。对于对流层臭氧,过去三十年不同高度的臭氧总体呈上升趋势,但过去十年的趋势尚不明确。对比来看,东亚和东南亚对流层臭氧水平的差异可能是由于东北亚平流层入侵导致的背景臭氧较高。对于臭氧控制,尽管人为排放决定了高臭氧水平的出现,但观测的臭氧气候惩罚效应往往被低估,将使气候变暖条件下的臭氧控制更加困难。
第二项研究题为“Tropospheric ozone trends and attributions over East and Southeast Asia in 1995-2019: An integrated assessment using statistical methods, machine learning models, and multiple chemical transport models”,由中山大学卢骁副教授和日本国家环境研究所Tatsuya Nagashima研究员组织开展,旨在通过模式模拟比对试验,量化排放和气候变化对东亚和东南亚对流层臭氧长期变化的贡献。
上述成果是在IGAC国际科学计划框架下,我国科研人员通过国际合作与科研攻关,共同破解区域对流层臭氧变化趋势及驱动因子难题所取得的成果,彰显了我国科研人员在该领域的科研组织能力与合作精神,也将为深入理解对流层臭氧的演变趋势、驱动因子及气候环境效应提供新的科学依据。TOAR II东亚工作组的成立和国际协作不仅得到了TOAR II科学委员会的指导和帮助,还得到了国内多家高校和机构如中山大学、beat365亚洲版官方网站、北京大学、山东大学、香港理工大学、香港浸会大学、中国气象科学研究院、中国科学院大气物理研究所、南京大学、上海气象局、中国气象局北京城市气象研究院等的大力支持。
上述部分研究得到了国家自然科学基金委重大项目(42293323)和江苏省基础研究计划项目(BK20240035)的支持。