自1980年以来，由于人为排放的臭氧消耗物质（ODSs），南极臭氧总量在每年南半球春季（9月）都会急剧减小，形成南极臭氧空洞。但南极臭氧总量约在2000年（ODSs的峰值所在年份）显示出恢复迹象，恢复的趋势在南半球早春（9月）最明显，因此南极臭氧总量存在先下降后上升的年代际变化特征。最近许多研究指出ODSs很好地解释了南极臭氧总量的年代际变化，平流层环流则与南极臭氧总量的年际变化密切相关。
最近大气科学学院硕士生李佳瑶在导师周顺武教授和郭栋副教授（通讯作者）的指导下，分析了在南极臭氧损耗期（1979—1999年）和恢复期（2000—2019年）9月平流层环流的主要变化特征，从动力学角度探讨了平流层环流对南极臭氧总量年代际变化的影响。结果表明，在2000年前后，由于ODSs存在先增加后减少的变化，南极臭氧也表现出先减小后增加的变化特征，与南极臭氧存在显著且稳定相关的平流层中下层的极地温度、平流层中高层极涡和平流层云面积也存在相应的变化特征。此外，南极臭氧总量和平流层环流存在2~4年周期，但恢复期的功率谱远强于损耗期的功率谱，表现出更强的年际变率。与损耗期相比，恢复期强行星1波振幅和斜压扰动引起更强的行星波上传，与平流层中下层温度的升高和平流层中高层极涡的减弱相配合，有利于南极臭氧总量的恢复（图1）。
图1 南极臭氧总量在（a）恢复期和（b）损耗期不同演变途径的示意图
论文信息：
Li J., S. Zhou, D. Guo*, D. Hu, Y. Yao, M. Wu, 2024: The Variation Characteristics of Stratospheric Circulation under the Interdecadal Variability of Antarctic Total Column Ozone in Early Austral Spring. Remote Sensing, 16, 619, https://doi.org/10.3390/rs16040619.