气候与环境研究

作者：张金强

单位：中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室, 北京 100029;中国科学院大气物理研究所公共技术服务中心, 北京 100029;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 南京 210044,,南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 南京 210044,,中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室, 北京 100029;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 南京 210044,,中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室, 北京 100029,

关键词：臭氧总量;地基;卫星;精度;三重制约法

基金：国家自然科学基金项目41275039、61327810、91337214

本文选取多个臭氧总量观测站点，采用“三重制约法”分别对下列3组仪器观测臭氧总量数据进行统计分析，解算出不同观测资料的误差标准差，进而对比研究各种仪器的精度特征：1）1996～2003年期间地基WOUDC（World Ozone and Ultraviolet Radiation Data Centre）观测网络仪器（包括Brewer、Dobson和Filter臭氧测量仪）与星载TOMS（Total Ozone Mapping Spectrometer）和GOME（The Global Ozone Monitoring Experiment）仪器；2）2004～2013年期间WOUDC与星载OMI（ozone monitoring instrument）和SCIAMACHY（scanning imaging absorption spectrometer for atmospheric chartography）仪器；3）2004～2013年期间地基SAOZ（Système D’Analyse par Observations Zénithales）与星载OMI和SCIAMACHY仪器。结果表明，1996～2003年期间TOMS V8和GOME观测精度相当，分别为7.6±2.8 DU/46（其中，7.6±2.8 DU为所分析站点观测资料的平均精度及其标准差，46为站点数目）和7.6±1.5 DU/46。TOMS V8观测精度优于TOMS V7（8.5±3.0 DU/46），验证了前者对后者有所改进。2004～2013年期间OMI和SCIAMACHY在WOUDC地基站点观测精度接近，分别为6.6±1.4 DU/21和6.0±1.6 DU/21。SAOZ地基仪器精度为8.4±3.6 DU/8。对于3类WOUDC地基仪器，Brewer站点观测资料的平均精度最优（7.9±3.3 DU/12），Dobson次之（8.7±2.3 DU/19），Filter最差（14.7±4.0 DU/15）。相比于卫星，3种地面仪器观测平均精度较差（10.5±4.3 DU/46），这主要是由于Filter精度较差引起。中国境内的瓦里关（Brewer）、香河（Dobson）和昆明（Dobson）3个地基站点仪器观测精度均较优，分别为7.8 DU、6.7 DU和6.6 DU。尽管不同站点之间存在一定差异，但整体来说，地基与卫星仪器在中国境内3个站点观测臭氧总量吻合较好。

来源：2017年第2期

《气候与环境研究》期刊编辑部

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