Impact of climate change on tropospheric ozone.
저자
발행사항
[S.l.]: The Johns Hopkins University 2013
학위수여대학
The Johns Hopkins University
수여연도
2013
작성언어
영어
주제어
학위
Ph.D.
페이지수
156 p.
지도교수/심사위원
Adviser: Darryn Waugh.
Tropospheric ozone (O3) is one of the most important trace gases in the atmosphere as it plays an important role in atmospheric chemistry, climate and air quality. The changed climate and stratosphere O 3 have great potential impact on tropospheric O3 which could lead broad environmental impacts. We carried out modelling study to investigate: (1) The tropospheric O3 response to past changes in GHGs and ODSs, (2) The tropospheric O3 response to stratospheric O3 change through UV and STE pathway and (3) The response of summer cyclone to climate change.
The impact of changes in the abundance of GHGs and ODSs on the evolution of tropospheric O3 between 1960 and 2005 is examined using a version of the Goddard Earth Observing System chemistry-climate model (GEOSCCM) with a combined troposphere-stratosphere chemical mechanism. Simulations are performed to isolate the relative role of increases in methane (CH4) and ODSs on tropospheric O3. The 1960 to 2005 increases in GHGs (CO 2, CH4, N2O and ODSs) cause increases of around 1-8% in zonal-mean tropospheric O3 in the tropics and northern extratropics, but decreases of 2-4% in most of the southern extratropics. These O3 changes are due primarily to increases in CH4 and ODSs, which cause changes of comparable magnitude but opposite sign.
Simulations with a chemical box model and the GEOSCCM are used to estimate the impact of changes in UV from stratospheric O3 depletion on tropospheric O3. Steady-state simulations with the box model indicate that an increase in UV, resulting from a decrease in stratospheric O 3, leads a decrease in O3 throughout the troposphere. For 1960 to 2005 decreases in stratospheric O3, changes in UV is an important component of how stratospheric O3 changes impact the troposphere, contributing around 46% of total global tropospheric.
The potential impact of increasing GHGs on the frequency of northern hemisphere summer cyclones is examined using daily-averaged mean sea level pressure from climate models used in the latest IPCC assessment report. There are much smaller changes in the frequency of summer cyclones, and little consistency among the models in contrast to strong decrease for winter cyclones.
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