近年来，夏季近地面臭氧污染严重危害了生态系统和人体健康。以往的研究主要关注臭氧污染的加重，但对中国东部夏季臭氧空间格局的变化却知之甚少。南信大王会军院士团队研究发现中国东部夏季臭氧污染存在南北偶极分布，且不同纬度的气候异常共同作用导致南北偶极型臭氧主模态的形成。相关研究成果发表于国际顶级期刊Atmospheric Chemistry and Physics。

尹志聪教授和硕士生麻晓晴采用固定排放和变化气象条件驱动GEOS-Chem模式模拟1980−2019年夏季近地面臭氧浓度，发现中国东部夏季臭氧污染存在以华北和珠江三角洲为中心的南北反向偶极子型主模态（图1）。华北和珠江三角洲上空的大尺度反气旋和气旋异常导致上述区域的气象条件存在鲜明差异，这差异鲜明的气象条件导致华北的光化学反应增强，而珠三角地区的臭氧生产速率减弱。

5月法兰士约瑟夫地群岛附近海冰异常减少（红色阴影，图1）和相关的温暖海面增强了北欧和西伯利亚西部的Rossby波波源，导致了异常的欧亚遥相关（实线，图1），最终影响了臭氧南北偶极子型主模态的形成。前期1~3月南印度洋偶极子（等值线）的热力信号可以储存在次表层，夏季海温负异常中心移至苏门答腊岛附近（蓝色阴影，图1），并通过Hadley环流（虚线，图1）调节中国东部的气象条件，从而导致中国东部臭氧产生南北反位相变化。

图1、相关物理机制示意图。5月法兰士约瑟夫地群岛（红色阴影）附近的海冰异常激发夏季大气中欧亚遥相关。前期南印度洋偶极子（等高线）的热力信号可以储存在地下，夏季海温负异常中心移至苏门答腊岛附近（蓝色阴影），使夏季经向环流增强（虚线）。实线表示受海冰影响的大气环流异常，虚线表示受南印度洋偶极子影响的大气环流异常。右图为中国东部南北偶极型臭氧主模态。

文章信息：

Ma, X. Q. and Yin, Z. C#.: Dipole pattern of summer ozone pollution in the east of China and its connection with climate variability, Atmos. Chem. Phys., 21, 16349–16361, https://doi.org/10.5194/acp-21-16349-2021, 2021.