中国地区闪电和对流层上部NOX的时空分布特征及其相关性分析
氮氧化物NOX（NO+ NO2）在对流层主要影响O3 和OH 自由基的含量，从而导致全球大气环境和气候变化，而闪电产生的氮氧化物LNOX 是对流层上部NOX 的主要来源。闪电与对流层上部NOX 较好的相关性使LNOX 的研究成为预测气候变化的依据之一。LNOX 的垂直分布主要呈现“C”型，即近地面和对流层上层占NOX 总量的比率较大，而人类活动产生的NOX 向上输送的高度是有限的。对流层上部的NOX 更多还是闪电直接产生的，而且当有活跃的深对流云存在时，垂直输送作用可在1 个小时内把边界层内的空气抬升到对流层顶，雷暴是加快垂直输送的因素之一，也间接造成对流层上部NOX 含量增加。所以说闪电可能会把人类活动造成的空气污染问题转化为区域性的或是全球性的大气化学问题，因此也有必要研究 NOX 在不同高度上的含量及输送问题。本文利用全球水资源和气候中心（GHRC）提供的1995 年4 月~2005 年12 月的闪电卫星格点资料及高层大气研究卫星(UARS)上的卤素掩星试验装置(HALOE) 1991 年10 月 ~2005 年11 月的观测资料，分析了中国地区闪电与对流层上部NOX 体积混合比的时空分布特征及两者的相关性。结果表明：我国闪电次数夏季居多，春季次之，然后是秋季，最后是冬季，夏季闪电比冬季多一个数量级，对流层上部NOX 的季节分布与闪电一致，同时NOX 的年际分布与闪电的年际变化趋势相同，闪电总次数最多的1998 年，对流层NOX 的含量也最多，闪电次数相对较少的1996、2000 年对应的NOX 也较少。从空间分布来看，我国闪电总体呈现与中国地势三阶梯相吻合的特点，闪电密度从东部沿海湿润地区到西部内陆地区逐渐减少，同时对流层上部的NOX 分布也与闪电一致，闪电密度大的地方存在NOX 的高值中心；NO 极值高度在350hPa 左右，云闪直接产生的NO 是极值产生的主要原因，NO2 的极值高度在250hPa 左右，因为闪电产生的NO 在传输过程中会被氧化成NO2 并通过雷暴的垂直输送作用抬升到更高高度；强对流活动有利于NOX 的传输，而人类活动产生的NOX 一般较难输送到对流层上部，因此闪电多发区的NOX 极值较大，所在的高度也较高。
闪电 对流层上部 时空分布特征 相关性分析 氮氧化物
陈聪 郭凤霞
南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,南京 210044 南京信息工程大学大气物理学院,南京 210044
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2011-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）