Validation of the Long-term (1993－2023) Reanalysis of Total Ozone Column and Their Trends at Zhongshan Station in Antarctica

作者：Guanghui ZHENG, Tianzhen JU, Minghu Ding, Bian Lingen, Xiangdong ZHENG · 发表于：Chinese Journal of Space Science · 年份：2026 · DOI：10.11728/cjss2026.01.2025-0009 · 被引用次数：1 · 研究领域：Atmospheric Ozone and Climate、Atmospheric chemistry and aerosols、Ionosphere and magnetosphere dynamics

基于南极中山站1993－2023年Brewer光谱仪地基观测大气臭氧总量( Ω ), 对再分析数据MERRA2和ERA5的臭氧总量进行验证、评估和趋势分析. 研究发现, 再分析数据与地基测值在反映南极臭氧洞及臭氧总量季节变化方面是一致的. 日均 MERRA2和ERA5的臭氧总量差异浓度值(Δ Ω )分别为–2.0±9.6 DU和3.2±7.8 DU, 相对差异分布均呈随机特征. 1993－2004年和2005－2023年两个时段的臭氧洞(地基 Ω ≤220 DU)期间, MERRA2的相对差异百分比 Δ R 均值分别为6.9% ± 4.6%(1σ)和–0.4% ± 2.3%(1σ), 而ERA5则分别为4.6% ± 2.0%(1σ)和6.4% ± 3.1% (1σ); 随着太阳天顶角 θ 的上升, MERRA2 与ERA5的 Δ R 在1993－2004年分别呈现总体幅度为3%和2%的上升, 而在2005－2023年则分别呈–2%下降和2%上升; 2005－2023年的再分析臭氧总量数据质量优于1993－2004年. 经Brewer光谱仪测值订正后的再分析数据均表现出Δ Ω 的恢复态势, 其中ERA5的恢复速率每10年为 1.3 DU . 再分析数据在被地基验证和订正之前应慎用于评估南极大气臭氧总量长期趋势变化. 地基臭氧总量观测时数虽然受太阳天顶角或天气影响而远低于再分析数据, 但对再分析数据的验证是评估臭氧总量长期变化的关键依据.