中国环境科学

作者：龚宇, 李婷苑, 沈劲, 陈靖扬

单位：1. 广东省生态气象中心(珠三角环境气象预报预警中心), 广东 广州 510640;2. 广东省南岭森林大气环境与碳中和野外科学观测研究站, 广东 广州 511443;3. 广东省生态环境监测中心, 国家环境保护区域空气质量监测重点实验室, 广东省环境保护大气二次污染研究重点实验室, 广东 广州 510308

关键词：粤港澳,臭氧(O3),大气红外探测器(AIRS),ERA5,评估,自组织映射神经网络(SOM)

基金：广东省基础与应用基础研究基金项目(2023A1515110536);广东省科技计划项目(2024B1212040006);广东省重点研发计划项目(2020B1111360003);中国气象局青年创新团队项目(CMA2023QN13);广东省气象局软科学项目(Z202304);广东省气象局科学技术研究项目(GRMC2022Q10)

基于2022~2023年粤港澳地区臭氧(O3)探空观测资料,分析O3浓度垂直分布特征变化趋势,并结合自组织映射神经网络(SOM)分型方法,评估了Aqua卫星大气红外探测器(AIRS) O3垂直廓线产品以及ERA5再分析资料的O3垂直廓线产品在粤港澳地区的适用性.结果表明:①粤港澳地区O3垂直分布季节性差异较为显著,春夏冬季呈单峰分布结构,峰区分别位于700,950和300hPa附近,秋季呈双峰分布结构,峰区位于925和400hPa附近.站点间差异较小,广东省各站点与香港站点的O3廓线年平均偏差介于-3.2%~11.0%之间.②对流层内秋冬季AIRS和ERA5数据质量好于春夏季.850~200hPa,AIRS和ERA5数据质量相对较好,各季节相对平均偏差(Rad)平均值分别介于16.5%~25.8%和15.1%~25.7%之间,相关系数(r)平均值分别介于0.47~0.75和0.23~0.74之间;而在850hPa以下,AIRS和ERA5数据质量相对较差,AIRS数据略好于ERA5数据,Rad平均值分别为31.6%和40.9%,r平均值分别为0.34和-0.15.③将O3垂直分布分为5型,其中,AIRS与ERA5资料在1型分布结构下数据质量最好,而在2型和3型分布结构下数据质量最差.1型在秋冬季出现频率较高(分别为43%和61%),2型和3型在夏季出现频率较高(共66%),4型和5型在春季出现频率较高(共85%).

来源：2025年第4期

《中国环境科学》期刊编辑部

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