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IJOC:华北地区平流层入侵导致近地面臭氧浓度升高及过早死亡
作者:孙樱菡、尹志聪               发布时间:2026/05/15 09:38:31       浏览量:       来源:大气科学学院

近年来,臭氧污染影响着公众健康,短期暴露可能引发呼吸道和心血管疾病,甚至导致过早死亡。臭氧浓度升高的原因有很多,既有人类排放的前体污染物和气象条件的贡献,也可能来自高空平流层的垂直输送。那么,平流层入侵对近地面臭氧污染有多大贡献?由此产生的额外臭氧污染导致了多大的过早死亡健康负担?我院尹志聪教授和硕士生孙樱菡近日在国际期刊International Journal of Climatology发表论文,揭示了超强平流层入侵事件对华北地区臭氧污染和过早死亡的影响。

在2021年7月30日至7月31日华北地区发生了极强的对流层顶折叠,导致平流层臭氧大量入侵近地面。在此过程中,华北地区近地面O3浓度急剧上升23 ppbv,升高部分占总O3浓度的40%以上。近地面臭氧浓度的增加是由高空下沉、边界层压缩以及对流层低层扰动共同驱动的,伴随着一个从平流层低层到近地面的下沉气流,使得平流层臭氧到达近地面。健康风险评估显示,在此次36小时的高浓度臭氧污染过程中,华北地区平流层臭氧导致约40例过早死亡,占总过早死亡人数的约40%,其中对心血管疾病和呼吸系统疾病的影响尤为显著(图1)。研究结果表明,平流层入侵能够触发臭氧从平流层向对流层的快速输送,使地表臭氧在短时间内迅速升高,同时也揭示了平流层事件对人类健康的潜在威胁。

图1 平流层入侵事件期间华北地区短期臭氧暴露所导致的过早死亡人数。区分了平流层入侵影响和不包括平流层入侵影响的部分,涵盖了不同的死亡原因,包括全因死亡、心血管疾病、呼吸系统疾病和其他原因。非平流层入侵影响(黄色柱)表示排除平流层入侵影响后的臭氧暴露导致的死亡人数,平流层入侵影响(粉色柱)表示与平流层入侵相关的臭氧导致的死亡人数,总和(绿色柱)表示两者贡献的总和


论文信息:

Sun, Y., Yin, Z., Zhang, Y., 2026. Large proportions of surface ozone and premature mortality due to a stratospheric intrusion event in North China, International Journal of Climatology, 46(6), e70322. https://doi.org/10.1002/joc.70322