气象学报  2017, Vol. 75 Issue (3): 506-516   PDF    
http://dx.doi.org/10.11676/qxxb2017.027
中国气象学会主办。
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冶磊, 卞林根, 汤洁, 丁明虎, 郑向东, 高志球. 2017.
YE Lei, BIAN Lingen, TANG Jie, DING Minghu, ZHENG Xiangdong, GAO Zhiqiu. 2017.
南极大陆沿岸地面臭氧损耗事件的研究
A study on surface ozone depletion episodes over the Antarctic coast
气象学报, 75(3): 506-516.
Acta Meteorologica Sinica, 75(3): 506-516.
http://dx.doi.org/10.11676/qxxb2017.027

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2016-07-25 收稿
2016-12-29 改回
南极大陆沿岸地面臭氧损耗事件的研究
冶磊1, 卞林根1,2, 汤洁2, 丁明虎2, 郑向东2, 高志球1     
1. 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;
2. 中国气象科学研究院, 北京, 100081
摘要: 利用南极大陆沿岸中山站2008-2013年的地面臭氧连续观测数据和相关资料,对地面臭氧损耗事件(ODE)进行研究。结果显示,春季南极中山站常发生臭氧损耗事件。在该事件发生期间,气象要素有明显的突变过程,包括气温明显下降,风向由偏东风转变为偏北风,风速随之下降。来自海冰区的偏北风增多,风速很小,使臭氧浓度维持在较低水平。地面臭氧损耗事件主要与南极沿岸海冰区的活性溴(BrO)浓度有关。春季南极大陆沿岸海冰冻融过程中形成的冰间水道和冰间湖,在低温的作用下会再次冻结,形成薄冰和霜花。卫星资料能够观测到薄冰区释放的活化海盐溴高浓度区,活性溴与臭氧发生化学反应形成地面臭氧损耗事件。臭氧损耗现象是在未受到人为影响的自然状态下发生的,与中高纬度地区光化学反应导致臭氧消耗有所不同。
关键词: 南极     臭氧损耗事件     冰间水道或冰间湖     活性溴    
A study on surface ozone depletion episodes over the Antarctic coast
YE Lei1, BIAN Lingen1,2, TANG Jie2, DING Minghu2, ZHENG Xiangdong2, GAO Zhiqiu1     
1. Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China;
2. Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing 100081, China
Abstract: The present study on the Antarctic ozone depletion episodes (ODEs) is based on surface ozone records observed at Zhongshan Station in the Antarctic coast and related data during 2008-2013. Results show that ODEs frequently occurred in the spring at Zhongshan Station in the Antarctica. During ODEs, there existed abrupt changes in meteorological condition, including air temperature decrease, wind direction change from easterly to northerly, and wind speed decrease. More northerly winds with lower speeds from sea ice area caused the ozone concentration to maintain at a low level. The occurrence of ODE was mainly related to reactive bromine (BrO) concentration in the sea ice area. In the spring, open leads and polynyas are easily formed during the freezing and thawing processes of sea ice, when young ice and frost flowers are created by cold air sliding on the Antarctic coast. Satellite remote sensing has monitored high concentrations of active bromine derived from sea salt release in young ice areas. The reactive bromine reacts with ozone, leading to ODEs. The phenomenon occurs under natural condition without any anthropic pollution, and thus is different from ozone depletion caused by photochemical reaction in the mid and high latitudes.
Key words: Antarctic     Ozone Depletion Episode (ODE)     Open leads or polynyas     Reactive bromine    
1 引言

臭氧是重要的大气氧化剂,对温室气体强迫有重要作用,对动植物会产生有害影响。自工业时代以来,对流层臭氧浓度至少升高了一倍,与二氧化碳和甲烷相比,由于臭氧的活性和复杂的大气化学过程,臭氧的增加难以量化(Helmig, et al,2007)。由于极地地区缺乏人为源、汇,对流层臭氧主要由自然过程、气流经向输送和平流层向下输送决定。因此,极地地区的臭氧数据对于评估本底臭氧趋势具有重要价值,也是全球臭氧变化和趋势的指标(王玉婷,2011赖鑫,2012)。

极地独特的气候特点和大气边界层结构,使得臭氧化学变得更加复杂。最引人关注的是20世纪80年代在北极阿拉斯加Barrow站(Oltmans, et al,1986)和加拿大北部的Alert站(Bottenheim, et al,1986)冬末春初观测到臭氧浓度快速下降过程,并称之为臭氧损耗事件(ODE)。Kreher等(1996)Wessel等(1998)报导了南极地区出现的臭氧损耗事件。Roscoe等(2006)通过对南极Halley站历史臭氧数据的分析,发现1958年就观测到类似于臭氧损耗事件的臭氧变化过程。

Barrie等(1988)首次提出臭氧损耗事件与大气中溴浓度有关。Kreher等(1997)首次报导了在南极边界层观测到臭氧损耗事件的同时也检测到了活性溴(BrO)浓度的变化。卫星观测资料表明,边界层中BrO主要分布在大陆边缘海冰区和新生海冰区,这两种海冰区容易产生反复的冻融过程,释放出浓度较高的BrO,损耗边界层中的臭氧(Gilman, et al,2010Koo, et al,2012Schönhardt, et al,2012)。极地臭氧损耗事件是由卤素(尤其是溴基)化学所驱动,活性溴是臭氧损耗化学的标志,损耗臭氧的关键反应为Br+O3→BrO+O2(Bottenheim, et al,2009Neuman, et al,2010Jones, et al,2013)。活性溴是海冰冻结过程中排斥的海水盐分通过光化学作用和非均相反应而释放,称为“溴爆炸”机制(Simpson, et al,2007aJones, et al,2010Buys, et al,2012)。最近的研究分别讨论了不同过程对臭氧损耗事件的影响,包括边界层条件(Cao, et al,2016)和溴化学(Thompson, et al,2016)。而Mastromonaco等(2016)利用南极海冰区的航线资料在冬季检测到大气汞和臭氧的损耗,这比以往的发现都要重要。

本研究利用南极中山站2008—2013年的地面臭氧资料,并结合天气背景、气象条件、海冰资料、活性溴卫星数据等相关资料对东南极大陆沿岸观测的臭氧损耗事件进行分析。文中研究的是在未受到人为条件影响的自然状态下发生的臭氧损耗事件,这与中高纬度地区光化学反应导致臭氧损耗有所不同。

2 观测点概况和数据

中山站位于东南极大陆的拉斯曼丘陵地区,地处普里兹湾东南沿岸,其西南距艾默里冰架约2 km。中山站大气成分监测点设在站区的西北端,位于站区西北边缘最高山丘——天鹅岭顶部西侧的平坦裸岩上(69°22′12″S,76°21′49″E,18.5 m),其西侧和北侧为海洋,东侧及南侧为广大的冰盖区(图 1)。图 1给出了南极中山站和大气成分监测点地面臭氧监测所在的位置,图中五星代表中山站所在位置,圆点代表大气成分监测点。中山站极昼期为54 d,极夜期为58 d;全年盛行东北风,平均风速为7.5 m/s,8级以上大风天数达174 d,极大风速为43.6 m/s;降水天数162 d,年平均气温和相对湿度分别为-10℃和54%,最低和最高气温分别为-44℃和10℃。

图 1 研究区域(a)和中山站地面臭氧浓度监测站位置(b) Figure 1 The study area (a) and monitor site for surface ozone concentration at Zhongshan station (b), Antarctica

观测站北面为开阔的海洋。由于冰架边缘春季海冰的冻融过程明显,满足“溴爆炸”发生在新冰区的条件,具备了产生臭氧损耗事件的条件。

地面臭氧观测采用ECOtech公司生产的EC9810A臭氧分析仪和EC 9811臭氧校准仪。分析仪自备信息存储系统,采集频率为3 min一次,用臭氧校准仪每3个月对臭氧分析仪进行校准,每次采用5个标准的臭氧标气进行标校,同时记录EC9811和EC9810A的测量数据。根据值班记录,删去因机器故障和仪器维护等时段的数据,根据方差检验剔除峰值和奇异值记录。判据为|xi-x|>3σ,其中xi为测量值,x是时间序列平均,σ是标准差。在计算小时平均值中,当小于2组数据,不计算小时平均值,作为缺测。

利用的中山站常规气象观测数据,包括气温、相对湿度、风向、风速、气压等。时间间隔为10 min,经处理得到小时平均数据。利用的其他南极站点(Syowa、Neumayer、Halley、Arrival Heights、South Pole)的地面臭氧资料来自全球温室气体数据中心(WDCGG)(http://ds.data.jma.go.jp/gmd/wdcgg/cgi-bin/wdcgg/catalogue.cgi),卫星监测的大气BrO资料来自德国不莱梅大学环境物理研究所(IUP)(http://www.iup.uni-bremen.de/doas/bro_from_scia.htm),南极海冰密集度资料来自美国雪冰数据中心(NSIDC)(http://nsidc.org/data/G02202)。

3 臭氧损耗事件

南极地面臭氧本底浓度有明显的季节变化,其显著特征是冬季高、夏季低,峰值出现在7—8月,谷值在12月—次年1月,中山站与南极其他站测量的地面臭氧年变化特征基本相似(Ghude, et al,2006Helmig, et al,2007)。从南极各站(包括中山站在内)2008—2013年逐时地面臭氧浓度的时间序列(图 2)可见,南极大陆沿岸区春季地面臭氧浓度急剧降低的突变过程经常出现,如中山站、Syowa、Neumayer、Halley、Arrival Heights,而南极内陆的极点站很少出现突变过程,这主要与大气环流的背景有关。

图 2 2008—2013年南极各站地面臭氧(O3)浓度的时间序列 Figure 2 Time series of surface ozone concentration in Antarctic station during 2008-2013

为了分析典型的臭氧损耗事件与气象要素和BrO的关系,从中山站2008—2013年观测的逐时臭氧资料中选取出典型的臭氧损耗事件(表 1),此处选择的地面臭氧损耗事件为发生在冬春季节,地面臭氧浓度快速下降,降幅超过15×10-9,并维持一段时间后恢复到正常水平。在臭氧损耗事件过程(图 3)中,臭氧浓度一般下降幅度为15×10-9—28×10-9,持续时间有所不同。以2008年8月29—31日臭氧损耗事件持续时间最长,臭氧浓度降低了28×10-9,2011年9月12日臭氧损耗事件持续时间仅有7—8 h,臭氧浓度降低了14×10-9

表 1 2008—2013年中山站主要臭氧损耗事件 Table 1 Ozone depletion episodes at Zhongshan station during 2008-2013
持续时间(UTC) 损耗前本底值(×10-9) 损耗最低值(×10-9)
2008年8月29日02时—8月31日20时 32.46 4.24
2008年9月18日02时—9月20日05时 31.82 11.32
2009年7月4日05时—7月5日04时 33.35 15.79
2009年8月25日02时—8月26日14时 32.81 8.79
2010年8月11日01时—8月11日16时 34.56 12.94
2010年8月20日10时—8月21日10时 31.31 9.27
2011年9月12日14时—9月12日22时 33.71 19.41
2011年9月25日02时—9月26日15时 35.10 15.99
2012年7月27日19时—7月28日14时 34.35 16.15
2012年8月22日09时—8月23日03时 33.40 17.59
2013年9月11日15时—9月13日21时 32.38 18.18
2013年10月22日03时—10月24日03时 26.88 7.55
图 3 2008—2013中山站12次臭氧(O3)损耗事件(a—l)的变化过程 Figure 3 Changing processes of 12 ODEs (a-l) at Zhongshan station during 2008-2013
4 臭氧损耗事件发生的天气背景

中山站位于东南极大陆普里兹湾的东部,主要受南极大陆冷气团控制。天气变化主要受南大洋绕极气旋和南极大陆高压的综合影响。表 1显示,臭氧损耗事件主要发生在每年的8—10月,天气背景相对比较复杂。为了探讨中山站臭氧损耗事件与气象要素的关系,选择表 1中2008年9月、2009年8月、2010年8月、2011年9月、2012年8月和2013年10月各1次臭氧损耗事件,分析其发生期间的气温(T)、风速(WS)、风向(WD)、气压(p)、水汽(Ep)的变化过程。从图 4可以看出,在臭氧损耗事件发生前后的2—3 d,气象要素均有明显的变化过程。主要特点是,在地面臭氧浓度最低值出现时段,气压出现上升过程的同时,气温和水汽压都下降到最低,风向有明显的转变,偏北风出现次数增多,风速减弱并维持在2—3 m/s。由此表明,来自中山站北部海冰区的弱气流伴随高浓度的溴化物影响中山站并与臭氧产生化学反应,形成臭氧损耗事件。在地面臭氧浓度回复到正常值后,气温和水汽压、风速快速升高,不利于溴化物的积累。表明臭氧损耗的发生与接触海冰的气团和稳定边界层结构有关,通常发生在低风速和晴空条件下。稳定的边界层条件能够维持循环反应过程,而气象条件的快速变化则会影响臭氧损耗事件的开始和结束时间(Morin, et al,2005Jones, et al,2009)。

(a1—f1.臭氧浓度与温度,a2—f2.风向与风速,a3—f3.气压与水汽压) 图 4 2008—2013年中山站6次臭氧损耗事件(a—f)期间的臭氧与气象要素的变化过程 (a1-f1. ozone concentration and temperature, a2-f2. wind, a3-f3. pressure) Figure 4 Changing processes of ozone and meteorological conditions during 6 ODEs (a-f) at Zhongshan station

为认识臭氧损耗事件发生的天气背景,利用NCEP再分析资料,分析了6次臭氧损耗事件发生期间南极地区1000和850 hPa高度场和温度场天气形势。由图 56看出,在臭氧损耗事件发生期间,普里兹湾主要受东南极大陆高压中心的北部边缘和南大洋低压系统的影响。冷空气爆发形成的冷舌(-30℃—-20℃)延伸到中山站(图中黑点)北部的南大洋,使得中山站出现了明显的气压升高和降温过程,这样的天气形势有利于偏北气流引导海冰区较高浓度的BrO向南极大陆沿岸输送,为臭氧损耗事件发生提供了重要条件。

图 5 中山站6次臭氧损耗事件(a—f)期间NCEP再分析资料分析的南极地区1000 hPa的气温场(色阶)和位势高度场(等值线,单位:gpm) Figure 5 NCEP reanalysis temperature (shaded) and geopotential height (contour line, unit: gpm) in the Antarctica at 1000 hPa during ODEs
图 6 中山站6次臭氧损耗事件(a—f)期间NCEP再分析资料分析的南极地区850 hPa的气温场(色阶)和位势高度场(等值线,单位:gpm) Figure 6 NCEP reanalysis temperature (shaded) and geopotential height field (contour line, unit: gpm) in the Antarctica at 850 hPa during ODEs
5 臭氧损耗事件期间BrO与海冰密集度的分布

利用美国雪冰中心的海冰密集度资料分析了2008—2013年臭氧损耗事件期间中山站北部海冰密集度的分布(图 7)。在6次臭氧损耗事件发生期间,普里兹湾分布着海冰密集度为0.5—0.7的海冰区,表明存在冰间水道和冰间湖或新生薄冰区。卫星观测表明,高浓度BrO主要在新生海冰区,而不是多年海冰区(Wagner, et al,2001)。新冰区的盐度较高(Simpson, et al,2007b),因此,冰间水道或冰间湖可以作为海盐气溶胶的直接来源(Domine, et al,2004)。薄冰形成中,霜花的含盐晶体快速生长(Kaleschke, et al,2004),并为溴激活过程提供了有利条件,晶体表面的盐度和溴离子浓度是多年海水的3倍以上。Kaleschke等(2004)认为,霜花形成阶段,与BrO浓度升高或“溴爆炸”事件是一致的。

图 7 中山站6次臭氧损耗事件(a—f)期间南极海冰区海冰密集度的空间分布 Figure 7 Distributions of sea ice concentration in the Antarctic sea ice zone during ODEs

由于海冰表面具有高反照率,使得近地面的微量气体有高灵敏度。卫星数据能检测到BrO浓度的变化,并具较高的时、空分辨率,海冰边界层中高浓度BrO的空间范围可达几百千米,持续时间从几小时到1 d以上。在中山站出现的6次臭氧损耗事件期间,从卫星监测的南极海冰区大气BrO垂直总量分布(图 8)可知,在南极大陆周围海冰区有BrO高浓度中心,与同日地面气温场的低温区域基本重合,表明低温是“溴爆炸”的条件之一,能够加速BrO的释放。靠近中山站北部海区的BrO高值区,导致了臭氧损耗事件的发生。由此可见,BrO与臭氧损耗有直接关系。BrO浓度不同,臭氧量损耗也不同。在臭氧损耗的同时,伴随着BrO浓度的升高,主要是由气相的自催化反应循环来损耗臭氧。

图 8 中山站6次臭氧损耗事件(a—f)期间南极海冰区SCIAMACHY和GOME-2卫星观测的BrO浓度空间分布 Figure 8 Distributions of BrO vertical column observed by SCIAMACHY and GOME-2 satellite during ODEs

Br和BrO等活性溴族的主要来源是从海盐中的溴离子通过一系列光化学和非均相的自催化反应循环释放出的溴,使气相溴自由基以指数增加,即所谓的“溴爆炸”机制。此外,还有其他涉及到Cl-和BrCl的过程。次溴酸气体可以与海盐溴化物在凝聚相反应中生成Br2,然后释放到大气中。随后,Br2光解生成溴基可以与臭氧发生反应并破坏臭氧。由此形成的BrO可以与HO2反应形成次溴酸。该过程即为“溴爆炸”(Frieβ, et al,2004Piot, et al,2008)。在中纬度地区海洋的对流层BrO只有0.5×1013 mol/cm2,而在春季极地地区的对流层BrO会超过4×1013 mol/cm2(Roscoe, et al,2006)。

6 结论

通过分析中山站2008—2013年发生的臭氧损耗事件及其与气象条件、高浓度BrO分布的关系,对南极大陆沿岸出现的对流层臭氧损耗过程有了深入的认识。臭氧损耗事件是在极区春季海冰区发生冻融过程中,释放出浓度较高的BrO,在适宜的气象条件下扩散到南极大陆沿岸,与臭氧发生化学反应。这是极地地区在未受到人为影响的自然现象,与中高纬度地区臭氧减少过程有所不同。经对6次臭氧损耗事件过程的研究, 得出以下几点新认识:

(1) 海冰区释放的高浓度BrO消耗臭氧,南极大陆沿岸海冰区的冰间水道和冰间湖是新生海冰及海盐溴活化和释放的主要源区,为南极大陆沿岸观测到臭氧损耗事件的发生提供了必要条件。

(2) 在臭氧损耗事件发生前期,伴随地面臭氧浓度下降,中山站气象要素有明显的突变过程,温度明显下降,风向由偏东风转变为偏北风,风速大幅度下降。在臭氧损耗事件发生期间,气温相对较低,偏北方向的风速很小,有利于伴随高浓度BrO的气流在站区积累,导致臭氧浓度快速下降。因此,气象要素与臭氧浓度有明显的关系。天气条件为观测到臭氧损耗事件的发生提供了充分条件。

(3) 南极大陆沿岸对流层臭氧观测资料表明,春季臭氧损耗事件发生较为频繁,但持续时间和臭氧下降幅度不同。臭氧损耗事件出现在南极春季臭氧洞期间,臭氧损耗事件是否与臭氧洞共同作用对气候变化产生影响尚需进行深入研究,臭氧损耗事件和“溴爆炸”与南极温室气体是否有化学反应过程也需要深入调查和分析。

致谢: 2010—2013南极中山站考察队全体队员在资料获取中做出了很大的贡献,在此表示感谢。
参考文献
赖鑫. 2012. 南北极大气成分本底特征的分析[D]. 北京: 中国气象科学研究院. Lai X. 2012. Analysis of the background characteristics of atmosphereic composition in polar regions[D]. Beijing:Chinese Academy of Meteorological Sciences (in Chinese) http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-85101-1012410121.htm
王玉婷. 2011. 南极中山站近地面臭氧和一氧化碳的监测和本底特征的研究[D]. 北京: 中国气象科学研究院. Wang Y T. 2011. Background characteristics of surface ozone and carbon monoxide at Zhongshan Station over Antarctica[D]. Beijing:Chinese Academy of Meteorological Sciences (in Chinese) http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-85101-1011117375.htm
Barrie L A, Bottenheim J W, Schnell R C, et al. 1988. Ozone destruction and photochemical reactions at polar sunrise in the lower Arctic atmosphere. Nature, 334(6178): 138–141. DOI:10.1038/334138a0
Bottenheim J W, Gallant A G, Brice K A. 1986. Measurements of NOY species and O3 at 82° N latitude. Geophys Res Lett, 13(2): 113–116. DOI:10.1029/GL013i002p00113
Bottenheim J W, Netcheva S, Morin S, et al. 2009. Ozone in the boundary layer air over the Arctic Ocean:Measurements during the TARA transpolar drift 2006-2008. Atmos Chem Phys, 9(14): 4545–4557. DOI:10.5194/acp-9-4545-2009
Buys Z, Brough N, Huey G, et al. 2012. Br2, BrCl, BrO and surface ozone in coastal Antarctica:A meteorological and chemical analysis. Atmos Chem Phys, 12(4): 11035–11077. DOI:10.5194/acpd-12-11035-2012
Cao L, Platt U, Gutheil E. 2016. Role of the boundary layer in the occurrence and termination of the tropospheric ozone depletion events in polar spring. Atmos Environ, 132: 98–110. DOI:10.1016/j.atmosenv.2016.02.034
Domine F, Sparapani R, Ianniello A, et al. 2004. The origin of sea salt in snow on Arctic sea ice and in coastal regions. Atmos Chem Phys, 4(9-10): 2259–2271.
Frieβ U, Hollwedel J, König-Langlo G, et al. 2004. Dynamics and chemistry of tropospheric bromine explosion events in the Antarctic coastal region. J Geophys Res, 109(D6): D06305.
Ghude S D, Jain S L, Arya B C, et al. 2006. Temporal and spatial variability of surface ozone at Delhi and Antarctica. Int J Climatol, 26(15): 2227–2242. DOI:10.1002/(ISSN)1097-0088
Gilman J B, Burkhart J F, Lerner B M, et al. 2010. Ozone variability and halogen oxidation within the Arctic and sub-Arctic springtime boundary layer. Atmos Chem Phys, 10(21): 10223–10236. DOI:10.5194/acp-10-10223-2010
Helmig D, Oltmans S J, Carlson D, et al. 2007. A review of surface ozone in the polar regions. Atmos Environ, 41(24): 5138–5161. DOI:10.1016/j.atmosenv.2006.09.053
Jones A E, Anderson P S, Begoin M, et al. 2009. BrO, blizzards, and drivers of polar tropospheric ozone depletion events. Atmos Chem Phys, 9(14): 4639–4652. DOI:10.5194/acp-9-4639-2009
Jones A E, Anderson P S, Wolff E W, et al. 2010. Vertical structure of Antarctic tropospheric ozone depletion events:Characteristics and broader implications. Atmos Chem Phys, 10(16): 7775–7794. DOI:10.5194/acp-10-7775-2010
Jones A E, Wolff E W, Brough N, et al. 2013. The spatial scale of ozone depletion events derived from an autonomous surface ozone network in coastal Antarctica. Atmos Chem Phys, 13(3): 1457–1467. DOI:10.5194/acp-13-1457-2013
Kaleschke L, Richter A, Burrows J, et al. 2004. Frost flowers on sea ice as a source of sea salt and their influence on tropospheric halogen chemistry. Geophys Res Lett, 31(16): L1611.
Koo J H, Wang Y, Kurosu T P, et al. 2012. Characteristics of tropospheric ozone depletion events in the Arctic spring:Analysis of the ARCTAS, ARCPAC, and ARCIONS measurements and satellite BrO observations. Atmos Chem Phys, 12(7): 16219–16257. DOI:10.5194/acpd-12-16219-2012
Kreher K, Keys J G, Johnston P V, et al. 1996. Ground-based measurements of OClO and HCl in austral spring 1993 at Arrival Heights, Antarctica. Geophys Res Lett, 23(12): 1545–1548. DOI:10.1029/96GL01318
Kreher K, Johnston P V, Wood S W, et al. 1997. Ground-based measurements of tropospheric and stratospheric BrO at Arrival Heights, Antarctica. Geophys Res Lett, 24(23): 3021–3024. DOI:10.1029/97GL02997
Mastromonaco M N, Gördfeldt K, Jourdain B, et al. 2016. Antarctic winter mercury and ozone depletion events over sea ice. Atmos Environ, 129: 125–132. DOI:10.1016/j.atmosenv.2016.01.023
Morin S, Hönninger G, Staebler R M, et al. 2005. A high time resolution study of boundary layer ozone chemistry and dynamics over the Arctic Ocean near Alert, Nunavut. Geophys Res Lett, 32(8): L08809.
Neuman J A, Nowak J B, Huey L G, et al. 2010. Bromine measurements in ozone depleted air over the Arctic Ocean. Atmos Chem Phys, 10(14): 6503–6514. DOI:10.5194/acp-10-6503-2010
Oltmans S J, Komhyr W D. 1986. Surface ozone distributions and variations from 1973-1984:Measurements at the NOAA geophysical monitoring for climatic change baseline observatories. J Geophys Res, 91(D4): 5229–5236. DOI:10.1029/JD091iD04p05229
Piot M, von Glasow R. 2008. The potential importance of frost flowers, recycling on snow, and open leads for ozone depletion events. Atmos Chem Phys, 8(9): 2437–2467. DOI:10.5194/acp-8-2437-2008
Roscoe H K, Roscoe J. 2006. Polar tropospheric ozone depletion events observed in the International Geophysical Year of 1958. Atmos Chem Phys, 6(11): 3303–3314. DOI:10.5194/acp-6-3303-2006
Schönhardt A, Begoin M, Richter A, et al. 2012. Simultaneous satellite observations of IO and BrO over Antarctica. Atmos Chem Phys, 12(14): 6565–6580. DOI:10.5194/acp-12-6565-2012
Simpson W R, Glasow R V, Riedel K, et al. 2007a. Halogens and their role in polar boundary-layer ozone depletion. Atmos Chem Phys, 7(16): 4375–4418. DOI:10.5194/acp-7-4375-2007
Simpson W R, Carlson D, Hönninger G, et al. 2007b. First-year sea-ice contact predicts bromine monoxide (BrO) levels at Barrow, Alaska better than potential frost flower contact. Atmos Chem Phys, 7(3): 621–627. DOI:10.5194/acp-7-621-2007
Thompson C R, Shepson P B, Liao J, et al. 2016. Bromine atom production and chain propagation during springtime Arctic ozone depletion events in Barrow, Alaska. Atmos Chem Phys. DOI:10.5194/acp-2015-1039
Wagner T, Leue C, Wenig M, et al. 2001. Spatial and temporal distribution of enhanced boundary layer BrO concentrations measured by the GOME instrument aboard ERS-2. J Geophys Res, 106(D20): 24225–24235. DOI:10.1029/2000JD000201
Wessel S, Aoki S, Winkler P, et al. 1998. Tropospheric ozone depletion in polar regions:A comparison of observations in the Arctic and Antarctic. Tellus B, 50(1): 34–50. DOI:10.3402/tellusb.v50i1.16020