第27章 认识平流层和中间层100年进步

摘要

平流层包含地球大气质量的约17%,但其存在直到1902年才被认识到。随后数十年,随着更多的平流层观测,我们的认识逐渐增加。1913年,保护生命免遭有害紫外辐射伤害的臭氧层被发现。通过臭氧和水汽观测,第一个平流层大气环流的基本概念被提出。自1950年代以来,我们对平流层和中间层的认识快速扩展,该区域在气候系统中的重要性已经清晰。随着观测更多,一些新的平流层现象被发现:准两年振荡、平流层爆发性增温、南半球臭氧洞和平流层变率的地面影响。这些现象均没有被理论预料到。理论的进步更多地源自新的平流层观测中出现的无法解释的现象。自1960年代以来,动力过程和平流层-对流层耦合环流的重要性被认识到。自大约2000年以来,平流层--甚至是中间层--更好的表示开始包括在气候和天气模式中。我们现在知道,为了制作更准确的季节天气预报和预测气候长期变化及臭氧层未来演化,模式需要具有实际动力和化学解析完好的平流层。