人类排放对Brewer-Dobson环流的影响

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41705025
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    商林
  • 依托单位：
    山东省气象科学研究所
  • 学科分类：
    D0505.大气物理学
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The Brewer-Dobson (BD) circulation is a global-scale mass circulation, which plays an important role in the atmospheric tracers distribution, modulation of radiation and chemical processes. However most study about the BD circulation change effects of anthropogenic emission focus on the irradiation effect of greenhouse gases (GHG), the chemical-radiative-dynamical feedbacks in the atmosphere of the chemically active gases are not well resolved, and the effect of coupled tropical sea surface temperature (SST) is not addressed. Study of chemical-radiative-dynamical feedbacks in the atmosphere, particularly in the stratosphere, is important for better understanding the BD circulation change effects of anthropogenic emission. As a sensitive area of anthropogenic emission and climate change, the influence of emission change over East Asia area on the BD circulation have not been well resolved. The project will use a coupled atmospheric chemistry-climate model to study the chemical-radiative-dynamical feedbacks on the BD circulation of the chemically active gases and tropical SST, particularly the important chemically active gases such as N2O and CH4. Furthermore we will study the BD circulation change effecting by the emission over the East Asia area. Overall, this project is unique and innovative.
Brewer-Dobson（BD）环流是全球尺度的质量环流，影响大气成分分布、调节大气辐射收支和化学过程。但是目前关于人类排放对BD环流影响的研究主要聚焦于温室气体的辐射气候效应，而没有考虑大气辐射和化学活性成分的化学-辐射-动力反馈过程，且没有考虑热带海温（SST）的耦合作用。研究大气化学-辐射-动力反馈过程，特别是平流层内的这种反馈过程，对于深入理解人类排放对BD环流的影响具有重要意义。东亚地区作为人类排放和气候变化的敏感区域之一，其排放变化对BD环流会产生多大的影响目前并不清楚。针对以上问题，本项目拟使用耦合的大气化学气候模式进行模拟，诊断人类排放温室气体增加与热带SST耦合的化学-辐射-动力反馈作用，特别是N2O、CH4等重要化学活性温室气体排放增加对BD环流的影响，着重分析东亚地区人类排放的化学-辐射-动力反馈过程对BD环流的影响，揭示其中的影响机制。项目研究内容具有特色和创新。

结项摘要

项目以人类排放对Brewer-Dobson环流的影响为主体研究内容，研究了CH4、NOx、N2O和CO2等人类排放温室气体增加导致的臭氧和温度变化，以及相应的BD环流的变化；分析了CMIP6不同情景下未来臭氧的变化趋势，以及BD环流加强对热带地区平流层下层臭氧变化的影响。项目的主要研究成果有二：1）东亚地区CH4和NOx排放增加，会导致对流层和平流层臭氧增加，平流层温度降低；全球N2O排放增加会造成平流层臭氧减少，温度降低，但对对流层温度和臭氧的影响不大；全球CO2排放增加引起的温度和环流变化最为显著。CH4、NOx、N2O和CO2排放增加后，会导致中纬度地区波活动加强，BD环流强度加强。该成果对我们更好的认识重要化学活性温室气体排放增加对BD环流的影响有着重要意义；2）CMIP6模式结果显示，未来温室气体增加和臭氧浓度分布变化共同加速BD环流，而BD环流的加速，会导致热带地区平流层中下层臭氧减少。这些结果加深了我们对人类排放增加后的化学-辐射-动力反馈过程对BD环流的影响以及BD环流发生变化后对臭氧分布的影响的认识。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Impacts of the Atmospheric Apparent Heating Source over the Tibetan Plateau on Summertime Ozone Vertical Distributions over Lhasa
青藏高原大气视热源对拉萨夏季臭氧垂直分布的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Atmospheric and Oceanic Science Letters
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Wenjun Liang;Zhen Yang;Jilai Luo;Hongying Tian;Zhixuan Bai;Dan Li;Jinqiang Zhang;Haoyue Wang;Bian Ba;Yang Yang
  • 通讯作者：
    Yang Yang
The QBO Modulation on CO Distribution in the UTLS over the Asian Monsoon Region During Boreal Summer-track
北方夏季路径期间亚洲季风区 UTLS CO 分布的 QBO 调制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Frontiers in Earth Science
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    何昕;雒佳丽;许曦然;任璐;田红瑛;商林;许平平
  • 通讯作者：
    许平平
Ozone Variation Trends under Different CMIP6 Scenarios
不同CMIP6场景下臭氧变化趋势
  • DOI：
    10.3390/atmos12010112
  • 发表时间：
    2021-01
  • 期刊：
    Atmosphere
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    商林;雒佳丽;王春晓
  • 通讯作者：
    王春晓

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其他文献

热带平流层与对流层之间相互作用的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    热带气象学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    田红瑛;田文寿;辛玉姣;商林
  • 通讯作者：
    商林
"05· 6” 华南持续性暴雨发生前上对流层及平流层异常信号分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    气候与环境研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    梁靖琳;雒佳丽;田红瑛;张诗妍;张如华;商林
  • 通讯作者：
    商林
平流层臭氧和辐射场的季节分布特征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    空间科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    商林;刘毅;王永;田文寿
  • 通讯作者：
    田文寿
未来甲烷排放增加对平流层水汽和全球臭氧的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    气象学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    田文寿;李建平;张健恺;商林
  • 通讯作者：
    商林

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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