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1、STATE OF POLAR CLIMATE 極地氣候變化年報2024STATE OF POLAR CLIMATE 極地氣候變化年報2024中國氣象科學研究院CHINESE ACADEMY OF METEOROLOGICAL SCIENCES封面-2024.indd 1封面-2024.indd 12025/4/22 14:35:522025/4/22 14:35:52STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4極地氣候變化年報（2024 年）編寫委員會

2、主 編 丁明虎 副 主 編 王 欣編寫專家（以姓氏筆畫為序）于亦寧 卞林根 王 賽 田 彪 朱孔駒任詩鶴 蘇 潔 張文千 張東啟 張 雷林 祥 趙守棟 姜智娜 主編單位：中國氣象科學研究院參編單位：中國海洋大學 國家海洋環境預報中心2024 年南極大陸氣溫較常年略偏高，東-西區域差異大、季節差異明顯。2024 年南極大陸氣溫較常年略偏高，東-西區域差異大、季節差異明顯。19792024 年，南極陸地升溫速率為 0.20/10 年，略高于全球平均水平；2024 年南極大陸年平均氣溫為-31.79，較常年偏高 0.05；毛德皇后地發生持續性暖事件，而威爾克斯地則持續偏冷，其中昭和站冬季氣溫創歷史新

3、高，諾邁伊爾站年氣溫達歷史第三高；內陸冰穹和維多利亞地呈現“夏冷冬暖”的模式，東方站冬季均溫偏高 4.34，刷新歷史記錄。北極地區持續增溫，加拿大北極地區持續極端偏暖。北極地區持續增溫，加拿大北極地區持續極端偏暖。北極增溫是同期全球升溫速率（0.18/10 年）的 2.9 倍。2024 年北極地區年均氣溫為-6.89，較常年高 0.65；春、夏、秋、冬四個季節的平均氣溫為-10.33、6.51、-4.99和-19.37，秋冬異常偏暖；阿拉斯加和加拿大北極地區繼續成為大幅偏暖中心區，戴德霍斯站在 8 月 6 日達到 31.7，依努維克站在 8 月 7 日達到 34.8。2024 年 8 月北冰洋

4、整體海表溫度較常年偏高，但2024 年 8 月北冰洋整體海表溫度較常年偏高，但區域溫差懸殊：巴倫支海創歷史新高，楚科奇海則創下歷史新低。區域溫差懸殊：巴倫支海創歷史新高，楚科奇海則創下歷史新低。2024 年南極海冰維持低位，北極海冰持續偏少。2024 年南極海冰維持低位，北極海冰持續偏少。2024 年 2 月 20 日，南極海冰范圍達到年度最低 1.97106 km2，是繼 2023 和 2022 后的第三最低記錄；年累積和年最大值海冰范圍皆略高于 2023 年的最低記錄，位居第二小值；特別是 2024 年 11 月的海冰范圍創 46 年間該月份的最低紀錄。北極海冰范圍 2024 年的最小值位

5、列歷史第七低值，為 4.21106 km2；年累積海冰范圍為第六低；2024 年 12 月的海冰范圍創 46 年間該月份的最低紀錄。2024 年南極臭氧洞的發展情況相對平穩，北極臭氧總量異常增多。2024 年南極臭氧洞的發展情況相對平穩，北極臭氧總量異常增多。相較于 2019-2023 年南極臭氧洞面積異常偏大且持久的現象有所緩和。9 月28 日，臭氧洞達到單日最大覆蓋面積，約為 2.2107 km2，小于 2023 年約摘 要STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT

6、 E 2 0 2 42.5107 km2，最大覆蓋面積及開閉合時間更接近 19792021 年的平均水平。北極地區則因冬季大尺度行星波上傳削弱極渦，導致臭氧異常增多，臭氧柱濃度在 2024 年 3 月創歷史新高，達到 477 DU，比 19792023 年的平均值高 14.5%。極地地區大氣中溫室氣體濃度與全球變化趨勢一致，均呈穩定的上升趨極地地區大氣中溫室氣體濃度與全球變化趨勢一致，均呈穩定的上升趨勢。勢。2023 年南極大氣中二氧化碳、甲烷、氧化亞氮和六氟化硫的年平均濃度分別為 416.39 ppm、1870.60 ppb、335.70 ppb 和 11.15 ppt；2023 年北極大氣

7、二氧化碳、甲烷、氧化亞氮和六氟化硫的年平均濃度分別為 422.06 ppm、2013.75 ppb、337.03 ppb 和 11.69 ppt，相對于 2022 年，極地地區大氣主要溫室氣體平均濃度均有所升高。極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4目錄第一章 溫度和氣壓.11.1 氣溫.11.1.1 南極.11.1.2 北極.51.2 海溫.81.2.1 南大洋 .81.2.2 北冰洋.91.3 氣壓.111.3.1 南極.111.3.2 北極

8、.12第二章 海冰.152.1 海冰范圍.152.1.1 南極.152.1.2 北極.162.2 海冰密集度.172.2.1 南極.172.2.2 北極.182.3 海冰融化期.19第三章 大氣成分.223.1 主要溫室氣體.223.1.1 南極.223.1.2 北極.243.2 痕量氣體.263.2.1 南極.273.2.2 北極.273.3 臭氧總量.283.2.1 南極臭氧洞.283.2.2 北極臭氧總量.28附錄 主要數據來源.30附錄 術語.31STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L

9、A R C L I M AT E 2 0 2 41第一章 溫度和氣壓1.1 氣溫1.1.1 南極本節分析使用南極多個站點的氣溫觀測數據以及國家氣象信息中心發布的第一代全球大氣再分析資料（CMA-RA），其中，長城站和中山站的氣溫觀測數據由中國氣象科學研究院提供，其它站點數據來源于英國南極辦公室編制的南極環境研究參考數據集（Met-READER）。所有數據均經過嚴格的質量控制，以確保分析的準確性和可靠性。分析結果顯示，2024年南極大陸的年平均氣溫為-31.79，較常年平均值略微偏高0.05。從季節分布來看，在南半球夏季（12月至次年2月）、秋季（3月至5月）、冬季（6月至8月）和春季（9月至1

10、1月），南極大陸平均氣溫分別為-22.65、-35.67、-36.64和-33.00。值得注意的是，2024年南極大陸在夏季、秋季和春季較常年偏冷，氣溫分別低1.04、0.57和0.60；而冬季則呈現暖異常，增溫幅度達1.60。與2023年相似，2024年南極大陸在科茨地和毛德皇后地較往年偏暖，而在威爾克斯地則偏冷（圖1.1）。其中，位于毛德皇后地的諾邁伊爾站年平均氣溫較常年偏高1.43，為歷史第三高（圖1.1-27）。此外，毛德皇后地冬季氣溫也異常偏高，昭和站氣溫偏高3.28，創歷史最高記錄（圖1.1-25）。相比之下，威爾克斯地氣溫在2024年整體偏低，主要歸因于秋季氣溫較常年異常偏低。其

11、中，迪蒙迪維爾站秋季氣溫偏低2.19，達到歷史第二低（圖1.1-17）。對于其它地區，雖然年平均氣溫異常較為微弱，卻呈現出較強的季節性變化差異。例如，維多利亞地和南極內陸地區氣溫表現為“夏冷冬暖”的特征：夏季兩地氣溫較常年偏低，其中瑪麗蓮站和東方站的夏季氣溫分別偏低2.84和2.72，均創下歷史最低夏季記錄（圖1.1-12和20）；而冬季兩地氣溫偏高，東方站冬季氣溫偏高4.34，創歷史最高記錄，阿蒙森-斯科特站和曼努埃拉站分別偏高4.39和2.18，均達到歷史第二高（圖1.1-20、21和16）。南極半島年平均氣溫與常年基本持平，但春季半島北部氣溫較常年偏低，其中奧伊金斯站春季氣溫偏低1.90

12、，達到歷史第三低（圖1.1-4）。19792024年期間，全球氣溫呈現顯著的上升趨勢，升溫速率為0.18/10年（圖1.2）。在這一背景下，南極地區的變暖趨勢主要集中于南極陸地（冰蓋），其升溫速率略高于全球平均水平，達到0.20/10年（圖1.2）。觀測數據揭示，南極陸地氣溫的季節性變化差異顯著：在南半球夏季和秋季，氣溫呈現顯著的上升趨勢，增溫速率分別為0.26/10年和0.31/10年（p 0.1）。圖1.1 2024年南極年平均氣溫距平空間分布及各站點年平均和季節平均氣溫距平（單位：）圖1.2 19792024年南極大陸和全球年平均氣溫距平時間序列（實線）及其趨勢（虛線）2極地氣候變化年報

13、 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 43南極大陸整體氣溫趨勢與全球氣溫變化相當，但部分地區的增溫趨勢明顯高于全球平均水平。其中，南極半島是全球氣溫增暖速率最快的地區之一，法拉第站的氣溫以每10年0.45的速度升高（1947-2024年，圖1.3a紅線）。此外，南奧克尼群島、瑪麗伯德地、維多利亞地、科茨地和南極冰穹地區的年平均氣溫也呈現上升趨勢，但升溫速度相對較緩，分別為每10年0.19（1904-2024年，圖1.3a黑線）、0.20（1957-2024年，圖1

14、.3a藍線）、0.25（1957-2024年，圖1.3b紅線）、0.30（1982-2024年，圖1.3b藍線）和0.19（1958-2024年，圖1.3b黑線）。相比之下，南極大陸其它地區的年平均氣溫變化則不明顯。圖1.3 西南極（a）和東南極（b）增暖地區各站點年平均氣溫距平時間序列（細實線），其對應的滑動平均值（粗實線）和趨勢（虛線）3STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 44極端事件：2024年7-8月南極出現罕見的持續性暖事件，從毛德皇后

15、地開始，8月擴展到整個南極大陸，大部分區域月平均氣溫高于氣候均值5以上(圖(a)(b)。阿蒙森-斯科特站（南極點）在7-8月間暖異常日數達46日，1957年有記錄以來最多。東南極大陸8月6個站氣溫創新高。圖（a）2024年7月南極大陸月平均氣溫距平；（b）2024年8月南極大陸月平均氣溫距平7月下旬，南極平流層發生爆發性增溫，擾亂了極地渦旋，南極內陸的冷空氣外泄到沿海，導致莫森站上空出現罕見的“珠母云”，即彩虹狀極地平流層云。圖 2024年7月26-29日間南極莫森站上空平流層云（圖片摘自https:/www.antarctica.gov.au/news/2024/rare-iridescen

16、t-clouds-appear-over-mawson/）4極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 451.1.2 北極本小節基于全球歷史氣候學網絡（GHCN-D）和丹麥氣象研究所的格陵蘭天氣觀測數據集，結合CMA-RA再分析數據，對北極地區的氣溫變化進行了系統分析，所有數據均經過嚴格的質量控制。結果顯示，2024年北極地區年平均氣溫為-6.89，較常年偏高0.65。從季節分布來看，北半球冬季（12月至次年2月）、春季（3-5月）、夏季（6-8月）和

17、秋季（9-11月）的平均氣溫分別為-19.37、-10.33、6.51和-4.99。值得注意的是，2024年北極地區在冬季、夏季和秋季均表現出偏暖異常，氣溫分別較常年偏高0.51、0.23和1.39；而春季則出現冷異常，較常年偏低0.11。2024年北極地區增暖最為劇烈的事件發生于加拿大北極地區，增暖幅度超過2（圖1.4）。在北極的觀測站點中，增溫幅度最大站點為加拿大劍橋灣，年平均氣溫較常年偏高 3.30（圖1.4-4），創下歷史新高。莫里斯杰塞普角和特羅姆瑟的年平均氣溫也均為歷史最高（圖1.4-圖 1.4 2024年北極年平均氣溫距平空間分布及各站點年平均和季節平均氣溫距平（單位：）5STA

18、TE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4610和14），而雷索盧特和霍爾比奇年平均氣溫則分別為歷史第二高（圖1.4-5和7）。所有站點中，僅有美國科策布和格陵蘭康埃盧蘇阿克偏冷，年平均氣溫分別較常年偏低 0.05和 0.01（圖1.4-1和9）。與2023年稍有差異，從季節變化來看，冬季的暖異常主要集中在加拿大北極地區，其中霍爾比奇為全北極冬季增溫幅度最大的站，冬季氣溫較常年偏高4.88（圖1.4-7）。相較于冬季，春季加拿大北極地區的暖異常有所減弱，劍

19、橋灣為全北極春季增溫幅度最強的站，其氣溫較常年偏高3.54，創下歷史新高（圖1.4-4）。西西伯利亞地區則出現大范圍冷異常，其中諾維港為全北極春季降溫幅度最大的站，氣溫較常年偏低2.33（圖1.4-17）。夏季，北歐地區出現強烈的暖異常，其中巴倫支堡、特羅姆瑟、洛沃澤羅湖和哈坦加四站夏季氣溫較常年分別偏高2.52、3.03、2.96和2.74（圖1.4-13、14、15和20），均達到歷史最高。秋季，加拿大北極地區和格陵蘭北部出現了大范圍的強烈暖異常，劍橋灣、雷索盧特、尤里卡、霍爾比奇、圖勒和莫里斯杰塞普角的秋季氣溫較常年均偏高4以上，尤里卡的秋季氣溫更是偏高5.92（圖1.4-4、5、6、7

20、、8和10）。除了霍爾比奇外，這些站點的秋季氣溫均創下歷史最高，而霍爾比奇的秋季氣溫也達到歷史第二高。此外，北歐地區和西西伯利亞也出現了強烈的暖異常，其中洛沃澤羅湖和阿姆杰爾馬的秋季氣溫均為歷史最高（圖1.4-15和16），而諾維港的秋季氣溫則為歷史第二高（圖1.4-17）。在全球變暖背景下，北極地區年平均氣溫在19792024年期間呈現快速上升趨勢（圖1.5），升溫速率達0.52/10年，是全球平均升溫速率的2.9倍，表明北極對全球變暖具有高度敏感性。此外，北極的顯著增暖在不同季節均有所體現，其中秋季和冬季的增溫速率尤為突出，分別為0.74/10年和0.54/10年，而夏季增溫幅度相對較小，

21、為0.33/10年。圖1.5 19792024年北極和全球年平均氣溫距平時間序列（實線）及其趨勢（虛線）北極地區的快速增暖現象在北冰洋區域表現得尤為顯著，而陸地地區的增暖速度雖然相對略緩，但仍顯著高于全球平均升溫速率。自有觀測記錄以來，北極地區所有站點均呈現出明顯的升溫趨勢，且自1980年代起，升溫速率進一步加快（圖1.6）。1981年至2024年間，阿拉斯加的6極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 47巴羅站升溫速率最快，每10年升高1.08；位

22、于巴倫支-喀拉海沿岸的巴倫支堡和阿姆杰爾馬站升溫速率緊隨其后，每10年分別升高0.98和0.88。相比之下，劍橋灣、維爾霍揚斯克和達訥堡的升溫速率稍低，每10年分別升高0.65、0.51和0.44。圖 1.6 北極歐亞（a）和北美（b）部分增暖地區各站點年平均氣溫距平時間序列（細實線），其對應的滑動平均值（粗實線）和趨勢（虛線）7STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 48極端事件：2024年夏季為有記錄以來第3熱，阿拉斯加和加拿大北極地區多個站點創

23、日最高氣溫的新高，如戴德霍斯站在8月6日達到31.7和依努維克站在8月7日達到34.8。2024年夏季是北極有史以來最濕潤的夏季，60N以北區域的夏季降水創下歷史最大紀錄。圖 1999-2024年間戴德霍斯站和伊努維克站日最高氣溫紀錄的逐年變化1.2 海溫本節選取英國氣象局發布的 OSTIA（Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis）全球高分辨率海表溫度和海冰覆蓋數據集，以 19912020 年的氣候平均值作為基準分析海表溫度距平變化。1.2.1 南大洋 2024年3月，南極大陸沿岸區域的海冰幾乎完全消融，僅威德爾海和羅斯

24、海部分海域仍有殘留。與常年相比，南大洋海表溫度異常主要集中在太平洋扇區：西南太平洋（180-120E）和東南太平洋（120W-60W）表現為冷異常，而太平洋中部（120W-180）則為暖異常，整體呈現顯著的偶極子分布。相較于2023年同期，2024年3月太平洋扇區的海表溫度異常同樣表現為偶極子形態，東部和西部為冷異常，中部為暖異常，且異常強度和范圍較常年更為突出。其中，東南太平洋的冷異常向東北延伸至大西洋扇區，而印度洋扇區則整體呈現偏暖趨勢。2024年9月，南大洋海冰覆蓋范圍擴展至60S附近。除大西洋西南部外，海冰外緣線附近的海表溫度較常年整體表現為暖異常。相較于2023年同期，2024年9月

25、的海表溫度分布呈現出與3月相似的偶極子形態：大西洋扇區和西南太平洋為冷異常，而其它區域則為暖異常。8極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 49圖1.7 2024年3月和9月南大洋海表溫度距平分布（a）2024年3月南大洋海表溫度距平（）；（b）2024年9月南大洋海表溫度距平（）；（c）2024年3月相對于2023年3月的南大洋海表溫度異常（）；（d）2024年9月相對于2023年9月的南大洋海表溫度異常（）。所有圖中，白色區域和黑色實線分別表示對

26、應月份的平均海冰覆蓋范圍和海冰邊緣線氣候態平均位置1.2.2 北冰洋2024年3月，海冰覆蓋廣泛，僅在北大西洋暖流影響的區域如挪威海、巴倫支海及斯瓦爾巴群島附近，存在少量開放水域，北冰洋海表溫度整體較低，大部分區域接近海水凍結點。相較于常年，2024年3月北冰洋海表溫度整體偏暖。與2023年同期相比，北冰洋海表溫度異常表現出區域性差異：挪威海為暖異常，而巴倫支海則主要呈現冷異常。2024年9月，北冰洋海表溫度較常年整體偏暖，僅在楚科奇海和格陵蘭南部沿岸海域表現為冷異常，且楚科奇海的冷異常向南延伸至白令海。與2023年同期相比，2024年9月海表溫度整體偏低，異常分布呈現顯著的區域性差異：暖異常

27、主要集中在拉普捷夫海北部、波弗特海北部和巴9STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 410倫支海，冷異常則主要分布于楚科奇海、白令海、波弗特海南部和喀拉海。圖 1.8 2024年3月和9月北冰洋海表溫度距平分布（a）2024年3月北冰洋海表溫度距平（）；（b）2024年9月北冰洋海表溫度距平（）；（c）2024年3月相對于2023年3月的北冰洋海表溫度異常（）；（d）2024年9月相對于2023年9月的北冰洋海表溫度異常（）。所有圖中，白色區域和黑色

28、實線分別表示對應月份的平均海冰覆蓋范圍和海冰邊緣線氣候態平均位置10極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 411極端事件：2024年8月，北冰洋全區平均海表溫度較氣候態平均偏高約0.6，但邊緣海間的異常分布差異顯著：巴倫支海當月平均海表溫度達到歷史最高值，較氣候態偏高近3；與此相反，楚科奇海近年持續偏冷，其2024年8月平均海表溫度更是創下歷史最低紀錄，較氣候態平均低超2。圖 1982-2024年期間，每年8月各區域海表溫度異常值（單位：）相對于1

29、991-2020年8月均值的空間平均結果：(a)巴倫支海，(b)楚科奇海。虛線表示1982-2024年海表溫度異常的線性趨勢，圖例中的數字注明以 C/年為單位的趨勢值（含95%置信區間；無統計學顯著性的趨勢以灰色標注）。藍色陰影區域代表區域平均海表溫度異常場的1個標準差范圍（引自Arctic Report Card 2024）1.3 氣壓極地氣壓場變化是聯系極地和全球氣候的關鍵環節之一。本節分析的極地氣壓場變化包括2024年南北極氣壓場的空間異常特征，極渦和大氣濤動等重要環流現象。北極極渦指數來自國家氣候中心，濤動指數基于CMA-RA再分析數據計算。1.3.1 南極圖1.9 2024年南極（a

30、）夏季（12-2月）和（b）冬季（6-8月）的500hPa位勢高度場(彩色圖）及其距平場（等值線圖）11STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4122024年夏季南極大陸上空500hPa位勢高度場由負距平主導（圖1.9），環南極有多個正距平中心，是典型的南極濤動正位相特征。冬季南極大陸上空500hPa位勢高度場由正距平主導，環南極是近似三波形態，其中東南極上空的位勢高度場正異常最強，范圍最大，延伸占據南極大陸主體區域，威德爾海附近的負異常也偏強，而

31、羅斯冰架附近的位勢高度場距平偏弱。圖1.10 1979-2024年南極濤動標準化指數2023年南極濤動標準化指數在冬季和夏季分別為較強的負值和正值，2024年這種季節對比進一步增強（圖1.10）。夏季指數值為2.47，創下1979年以來的新高，冬季指數值為-1.66，是1979年以來第5低值，南極濤動夏季的正位相和冬季的負位相在2024年都進一步增強。1.3.2 北極 圖1.11 2024年北極（a）冬季（12-2月）和（b）夏季（6-8月）的500hPa位勢高度場(彩色圖）及其距平場（等值線圖）如圖1.11所示，2024年北半球冬季，北極上空500hPa高度場自北大西洋至白令海峽沿線有負-正

32、-負三個異常中心，正中心在北極點附近，北極中心低壓偏弱。北半球夏季，500hPa位勢高度場負異常占據北冰洋多數區域，中心位于冰島附近，但歐亞大陸一側為正異常。12極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 413圖1.12 1979-2024年間(a)北半球極渦面積標準化指數和(b)北半球極渦強度標準化指數如圖1.12所示，2024年北半球極渦面積標準化指數冬季為-0.292，夏季為-1.640，年均為-2.487。相對于2023年，冬季明顯增大，夏季變

33、化不大，年均指數繼2023年前低值-2.096之后，再創新低。2024年北半球極渦強度標準化指數冬季為-0.941，夏季為-0.508，年均為-1.691。相對于2023年，冬夏季都略有增加，年均指數則比2023年的-1.206減少了0.485，創下1979年以來的新低，但該次新低值與2010年和2016年的兩次前低相差不大。值得一提的是，2024年冬夏和年均的極渦面積/強度變化，沒有改變1979年以來北半球極渦面積/強度指數的負趨勢。13STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L

34、I M AT E 2 0 2 414圖1.13 1979-2024年北極濤動標準化指數，數據來自CMA-RA2024年北極濤動標準化指數（圖1.13）冬季為0.15，夏季為0.89，年均為0.22，其中夏季是偏強的正距平。14極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4第二章 海冰本章所用資料為美國國家雪冰數據中心（NSIDC）19792024年的海冰范圍產品，氣候態定義為19912020年平均。此外，還用到中山大學提供的基于我國風云系列衛星的海冰密集

35、度產品，以及美國國家航空航天局（NASA）和中國海洋大學（OUC）提供的海冰表面開始融化/凍結時間數據集。2.1 海冰范圍2.1.1 南極南極海冰范圍呈現明顯的季節變化特征（圖2.1a）。每年3月至9月前后是南極海冰的結冰期，10月至次年2月為融冰期，全年海冰范圍最小值通常出現在2月底至3月初。2024年2月20日南極海冰范圍達到年度最低點，總面積為1.97106 km2，僅次于2022年（2月25日，1.96106 km2）和2023年（2月21日，1.77106 km2）的年度海冰范圍最低記錄，位于第三低值。2024年南極海冰范圍年度最大值（17.18106 km2）僅次于2023年（16

36、.99106 km2），為歷史第二低值?？偟膩砜?，2024年南極海冰范圍異常偏低，年平均海冰范圍僅次于2023年，位于第二低值。值得一提的是，11月南極海冰范圍（14.19106 km2）創46年間該月份的最低記錄。從變化趨勢來看，南極海冰范圍在19792024年間表現出先緩慢增加后快速減少的變化趨勢（圖2.1b）。1515STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4圖2.1 (a)多年平均的逐月南極海冰范圍和2倍標準差（灰色陰影），以及2022年、2

37、023年和2024年逐月南極海冰范圍變化；(b)19792024年南極海冰范圍最小值（橙色）、最大值（藍色）距平時間序列，逐月南極海冰范圍距平時間序列（黑細線）及其12個月滑動平均（黑粗實線）和線性趨勢（單位：106 km2）2.1.2 北極北極海冰范圍同樣具有明顯的季節變化特征（圖2.2a）。每年9月下旬至次年3月是北極海冰的結冰期，4月至9月中旬為融冰期，全年海冰范圍最小值通常出現在9月中旬。2024年北極海冰范圍年度最低記錄為4.21106 km2，與2023年相當，位于第七低值。值得一提的是，2024年12月的海冰范圍（11.42106 km2）創46年間該月份的最低記錄。從變化趨勢來

38、看（圖 2.2b），自1979年起，北極海冰范圍整體以5.12105 km2/10年的速率減小，且年最小范圍的下降趨勢是7.81105 km2/10年，年最大范圍的下降趨勢是3.92105 km2/10年。近年來，年平均海冰范圍的減小趨勢有所放緩。1616極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4圖 2.2（a）多年平均的逐月北極海冰范圍和2倍標準差（灰色陰影），以及2022年、2023年和2024年逐月北極海冰范圍變化；（b）19792024年北極

39、海冰范圍最小值（橙色）、最大值（藍色）和逐月北極海冰范圍距平時間序列（黑細線）及其12個月滑動平均（黑粗實線）和線性趨勢（單位：106 km2）2.2 海冰密集度2.2.1 南極圖2.3為2024年南極海冰密集度在2月和9月的月均值和距平分布。2月南極海冰密集度相比2012-2024年2月平均水平偏低，海冰主要分布在威德爾海，阿蒙森海及維多利亞地沿海區域，即南極多年冰主要分布區。除了威德爾海東側及維多利亞地沿海海冰密集度較多年平均值偏高，南極其他海域的海冰密集度均偏低，尤其是別林斯高晉海明顯低于平均水平。9月南極海冰基本包裹著南極大陸，海冰密集度減少區域大于增加區域。其中，別林斯高晉海、威德爾

40、海東側海冰密集度增加；威德爾海西側、羅斯海、阿蒙森海海冰密集度減少。西印度1717STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4洋海域海冰密集度明顯減少，東印度洋海域、太平洋海域海冰密集度變化較為復雜，并無統一變化趨勢。圖2.3 基于風云系列氣象衛星數據的2024年南極海冰密集度及其距平（單位：%）(a)2024年2月海冰密集度；(b)2024年9月海冰密集度；(c)2024年2月海冰密集度距平；(d)2024年9月距平。紅色實線表示20122024年平

41、均的南極海冰范圍2.2.2 北極圖2.4為2024年3月和9月北極海冰密集度月平均值和距平分布。2024年3月北冰洋中心區的海冰密集度與2012-2024年多年平均狀態相近，北冰洋邊緣區的海冰密集度有較明顯的異常信號。格陵蘭海、巴倫支海的海冰邊緣區密集度增加，白令海海冰密集度變化較為復雜，北部密集度增加，南部密集度減少。2024年9月海冰密集度減少區域主要包括波弗特海、加拿大群島、格陵蘭海、巴倫支海。海冰密集度增加的區域主要集中于拉普捷夫海、東西伯利亞海、楚科奇海的高緯度區域，其中，楚科奇海弗蘭格爾島東側海冰密集度明顯增加。1818極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE

42、 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4圖2.4 基于風云系列氣象衛星數據的2024年北極海冰密集度及其距平(a)2024年3月海冰密集度；(b)2024年9月海冰密集度；(c)2024年3月海冰密集度距平；(d)2024年9月距平。紅色實線表示20122024年平均的北極海冰范圍2.3 海冰融化期海冰的開始融化和開始凍結代表著海冰融化期的起止。開始融化時間（MO）為海冰在夏季持續融化的第一天；開始凍結時間（FO）為新冰在開闊水域生長，裸露的或輕度積雪覆蓋的冰面持續重新凍結的第一天。MO與FO之間的時間段即為

43、海冰融化期。北極海冰表面MO跨度從海冰邊緣區域的3月下旬到北極中央區的6月（圖2.5a）。相較于2011-2024年平均情況，2024年MO距平呈現空間不一致性，在北極中央區、鄂霍次克海和哈德遜灣南部的MO提前，在波弗特海、楚科奇海、喀拉海、白令海以及巴芬灣等邊緣海的MO偏晚（圖2.5c）。2024年MO在70N以北海區平均為第156天，僅比2011-2024年平均值早0.7天。SMMR-SSM/I-SSMIS數據顯示，1979-2022年北極MO為提前趨勢，而風云3B/3D衛星運行期間，兩套數據都顯示MO具有推遲的趨勢，2011-2024年MWRI數據得到的MO以4.2天/10年的變率推遲（

44、圖2.6a）。北極海冰表面FO跨度從北極中央區的8月到海冰邊緣區域的次年1月（圖2.5b）。相較于2011-2024年平均情況，2024年FO也呈現空間不一致性，在拉普捷夫海和東西伯利亞海多年冰邊緣、楚科奇海偏早，尤其是在拉普捷夫海的夏季冰邊緣區，較多年平均值提前約15天，與9月海冰密集度明顯正距平的區域一致（圖2.4）；在北極中央區偏早和偏晚的區域空間分布不連續，在其余海區FO以偏晚為主。2024年FO在70N以北海區的區域平均為第285.5天，比1919STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L

45、 A R C L I M AT E 2 0 2 42011-2024年平均值晚7.4天。風云3B/3D衛星數據顯示，2011-2024年間FO以2.9天/10年的變率推遲（圖2.6b）。1979-2022年北極70N以北區域海冰融化期呈延長趨勢（6.3天/10年），2011-2024年則呈現小幅度的縮短趨勢，變化率為0.7天/10年（圖2.6c）。主要是由于該時段MO和FO均推遲，而MO的變化率大于FO。圖 2.5 北極海冰表面開始融化時間和開始凍結時間（a）20112024年平均的北極海冰表面開始融化時間；（b）20112024年平均的北極海冰表面開始凍結時間；（c）2024年北極海冰表面開

46、始融化時間距平；（d）2024年北極海冰表面開始凍結時間距平2020極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4圖 2.6 19792024年北極海冰表面開始融化時間（a）開始凍結時間（b）和融化期長度（c）在70N以北海區的區域平均值的時間序列2121STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4第三章 大氣成

47、分3.1 主要溫室氣體溫室氣體指大氣中自然或人為產生的氣體成分，其主要特性是能夠吸收并釋放地表、大氣和云發出的長波輻射，這一特性可導致溫室效應的產生。根據京都議定書的規定，地球大氣中的主要溫室氣體包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）以及六氟化硫（SF6）、氫氟碳化物（HFC）、全氟化碳（PFC）等氣體。本節采用世界氣象組織（WMO）/全球大氣觀測計劃（GAW）的世界溫室氣體數據中心（WDCGG）的極地站點和我國中山站的監測數據進行分析，其中南極地區共 13 個站，北極地區共 16 個站（圖 3.1），時間范圍是 19842023年（目前上述溫室氣體濃度數據僅公布至 202

48、3年）。本節主要分析四種主要溫室氣體（二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、六氟化硫）濃度的變化。圖 3.1 極地主要大氣成分觀測站位置3.1.1 南極（1）二氧化碳和甲烷從 1984年到 2023年，南極大氣中的二氧化碳濃度呈逐年穩定上升的趨勢，增長率為 1.88 ppm/年，總體與全球趨勢（1.94ppm/年）一致（圖 3.2a）。2023年，南極大氣中的二氧化碳年平均濃度達到了416.39ppm，比全球平均濃度低3.58ppm。相比2022年，年平均濃度上升了1.99ppm。南極大氣中的甲烷濃度也呈穩定上升的趨勢，其增長率為7.31 ppb/年，總體與全球趨勢（7.14ppb/年）一致（圖 3.2b

49、）。在 2023年，南極大氣中甲烷年平均濃度達到了1870.60 2222極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4ppb，比全球平均值低 63.4 ppb。相比2022年，年平均濃度上升了 12.79 ppb。圖 3.2 19842023年南極與全球（a）二氧化碳和（b）甲烷月平均濃度變化目前,南極開展氧化亞氮觀測的6個站點的數據顯示，氧化亞氮年平均濃度由1997年的312.09 ppb升高至2023年的335.70 ppb，平均增長率為0.91

50、ppb/年（圖3.3a）。2023年,氧化亞氮年平均濃度較2022年上升了1.20 ppb。中國中山站觀察到的氧化亞氮總體趨勢與南極地區的平均狀況一致。2008至2023年期間，中山站氧化亞氮的平均濃度由320.40 ppb升高至335.14 ppb，增長率為0.98ppb/年。2023年，中山站氧化亞氮年平均濃度相對于2022年的絕對增量為1.15 ppb，相對增量為0.34%。2323STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4圖3.3 19972

51、023年南極（a）氧化亞氮和（b）六氟化硫年平均濃度變化19972023年期間，南極地區僅有3個站點開展大氣中六氟化硫濃度的觀測，年平均濃度均呈顯著上升趨勢（圖3.3b），由1997年的3.83 ppt 升高至2023年的11.15 ppt，增長了約2.9倍，平均增長率為0.28 ppt/年。2023年，南極3站六氟化硫年平均濃度較2022年平均濃度上升0.37 ppt，但比2021-2022年的增長量略低。3.1.2 北極（1）二氧化碳和甲烷在 1984年到 2023年期間，北極大氣中二氧化碳濃度總體趨勢與全球平均一致，呈逐年穩定上升的趨勢（圖 3.4a），平均增長率為 1.95 ppm/年

52、。2023年，北極大氣中二氧化碳年平均濃度達到了 422.06 ppm，比全球平均值高2.08 ppm。相比 2022年，年平均濃度上升了 1.93 ppm。在此期間，北極大氣中甲烷濃度同樣呈逐年穩定上升的趨勢（圖 3.4b），平均增長率為 7.5 ppb/年。2023年，北極大氣中甲烷年平均濃度達到了 2013.75 ppb，比全球平均值偏高 79.75 2424極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4ppb。相比2022年上升了 9.95 pp

53、b。圖 3.4 19842023年北極與全球（a）二氧化碳濃度變化和（b）甲烷濃度變化（2）氧化亞氮和六氟化硫目前北極地區有6個全球大氣本底站開展氧化亞氮觀測，這6個站的平均氧化亞氮濃度由1997年的313.31 ppb升高至2023年的337.03 ppb，平均增長率約0.89 ppb/年（圖3.5a）。2023年，北極氧化亞氮年平均濃度較2022年上升0.95 ppb。2525STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4圖3.5 北極地區（a）氧化

54、亞氮（19972023年）和（b）六氟化硫（20022023年）平均濃度變化根據北極地區開展六氟化硫觀測的6個站點數據，六氟化硫年平均濃度由2002年的5.14 ppt升高至2023年的11.69 ppt，平均增長率約為0.31 ppt/年（圖3.5b）。2023年，北極六氟化硫年平均濃度較2022年上升0.41 ppt。3.2 痕量氣體痕量氣體是指在大氣中以極低濃度存在的氣體成分，通常其濃度低于1 ppm。盡管這些氣體在大氣中的比例微乎其微，但它們在氣候變化、空氣污染和大氣化學過程中的作用至關重要。常見的痕量氣體包括臭氧（O3）、一氧化碳（CO）及氮氧化物（NOx）等。本節采用世界反應性氣體

55、數據中心（WDCRG）中極地站點和我國中山站的地面臭氧監測數據進行分析，其中南極地區共6個站，北極地區共4個站，時間范圍是19962023年（目前上述地面臭氧濃度數據僅公布到2023年）。本節主要分析地面臭氧濃度的變化。2626極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 43.2.1 南極2023年，南極地面臭氧濃度呈現明顯的時空變化特征。內陸站點（南極點站、康科迪亞站）濃度較高，平均濃度達28.06 ppb，沿海站點（中山站、哈雷站、諾伊邁爾站，昭和站

56、）濃度偏低，平均濃度為25.89 ppb。其中，中山站自2018年起地面臭氧濃度明顯下降，年均降幅為0.80 ppb/年，2023年平均濃度達21.87 ppb?？傮w來看，南極地面臭氧濃度未出現顯著趨勢變化。圖3.6 1996年至2023年6個南極大氣本底站地面臭氧月平均濃度時間序列3.2.2 北極北極地區四個站點的地面臭氧平均濃度由2000年的 32.92 ppb升高至2023年的 35.34 ppb，變化幅度約為 0.11 ppb/年。2023年，北極地區的地面臭氧平均濃度較2022年增加1.60 ppb。然而，2000年以來北極不同區域地面臭氧平均濃度呈現較大差異，頂峰站地面臭氧歷史平均

57、濃度高達45.22 ppb，而同期巴羅站平均濃度僅為27.42 ppb。圖3.7 1996年至2023年5個北極大氣本底站地面臭氧月平均濃度時間序列2727STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 43.3 臭氧總量3.2.1 南極臭氧洞2024年，南極臭氧洞的發展相對平穩，相較于前四年異常大型且持久的臭氧洞現象有所緩和。本年度臭氧洞于8月底開始成形，較前一年（8月中旬）稍晚。值得注意的是，7月和8月出現的兩次罕見平流層爆發性增溫事件影響了臭氧洞的發展

58、。隨著臭氧消耗的快速增長，臭氧洞在9月上旬迅速擴展至1.5107 km2，幾乎覆蓋整個南極洲。9月28日，臭氧洞達到單日最大覆蓋面積，約為2.2107km2；該數值小于2023年和2022年的約2.5107 km2，更接近1979至2021年的平均水平。與前幾年相比，臭氧洞閉合過程也表現得更加穩定。整個10月，臭氧洞呈持續穩步縮小態勢。隨著極渦的穩定，臭氧洞在11月維持在約1.0107 km2，顯著低于2023年和2022年的水平。此外，臭氧洞于12月初迅速閉合，幾乎與1979年至2021年的平均閉合時間一致，明顯早于前幾年（自2019年以來，臭氧洞閉合時間通常在12月下半月）。圖3.8（a）

59、2024年南半球臭氧洞面積變化及其與歷史平均對比（b）2024年南極臭氧洞單日最大覆蓋 范圍空間分布3.2.2 北極臭氧總量2024年3月，北極地區的臭氧柱濃度創1979年至今的最高紀錄，達到 477 DU，這一數值比 19792023年的平均值高14.5%。這一極值的主要原因是，2023-2024年冬季期間一系列大尺度行星波上傳削弱了極渦，導致臭氧異常增多，3月份多次刷新單日記錄。2828極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4圖 3.9（a）2

60、024年北極地區臭氧總量平均值及其與歷史平均對比，（b）2024年3月北極臭氧柱 濃度空間分布2929STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 430附錄 主要數據來源1.國家極地科學數據中心（NAADC）氣象觀測產品 https:/ https:/www.ncdc.noaa.gov/cdo-web/datasets4.全球地面逐日氣象資料（GSOD）逐日氣象資料 https:/registry.opendata.aws/noaa-gsod5.英國南極

61、局南極環境研究參考數據集 https:/www.bas.ac.uk/project/reader/#data6.丹麥氣象研究所格陵蘭天氣觀測數據集 http:/research.dmi.dk/data/7.全球高分辨率海表溫度和海冰覆蓋數據集（OSTIA）https:/data.marine.copernicus.eu/product/SST_GLO_SST_L4_REP_OBSERVATIONS_010_011/description8.美國雪冰數據中心（NSIDC）海冰指數數據 https:/nsidc.org/data/nsidc-0051/versions/29.中國風云三號極軌系列氣

62、象衛星微波成像儀（MWRI）數據集 http:/ MWRI逐日海冰密集度 http:/ https:/www.earthdata.nasa.gov/12.中國海洋大學（OUC）基于FY-3B、FY-3D/MWRI數據集 http:/ https:/gaw.kishou.go.jp/publications/global_mean_mole_fractions#content114.美國海洋大氣管理局（NOAA）數據 https:/gml.noaa.gov/ccgg/data/getdata.php?gas=SF615.世界反應性氣體數據中心（WDCRG）數據 https:/ebas-data.

63、nilu.no16.美國航空航天局臭氧觀測數據 https:/ozonewatch.gsfc.nasa.gov/30極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 431附錄 術語南極：南緯60以南的廣大區域。北極：北緯60以北的廣大區域。距平：某一變量與其多年平均值之間的差值，本報告中多年平均指19912020年。再分析資料：用先進的、固定的資料同化系統和數值預報模式，將模式預報和歷史觀測資料融合，從而獲取變量豐富、空間覆蓋完整、時間均一穩定的長序列歷史天

64、氣資料。在本報告中，再分析資料特指及國家氣象信息中心發布的第一代全球大氣再分析數據（CMA-RA）。南大洋：指環繞南極大陸，北邊無陸界的獨特水域。由南太平洋、南大西洋和南印度洋連同南極大陸周圍的威德爾海、羅斯海、阿蒙森海、別林斯高晉海等組成，區域為50S以南區域。北冰洋：主體位于北極圈（66.5N）以北，其核心海域緯度為 65N至90N。南極濤動：南極和南半球中緯度之間的氣壓場蹺蹺板變化現象，又稱南半球環狀模，是南半球大氣環流的主要特征模態之一。北極濤動：北極和北半球中緯度之間的氣壓場蹺蹺板變化現象，又稱北半球環狀模，是北半球大氣環流的主要特征模態之一。濤動指數：采用CMA-RA再分析數據，根

65、據環緯圈平均海平面氣壓的差值計算得到，其中北極濤動指數是35N和65N之間的差值，南極濤動指數是40S和70S之間的差值。極渦：極地對流層和平流層的大尺度低壓渦旋現象，對極地和南北半球中高緯氣候具有重要影響。北極極渦指數：用于描述和衡量北極極渦特征和變化的指標。海冰密集度：海區內海冰面積所占百分比。海冰范圍：海冰密集度大于15%的海冰覆蓋面積。海冰表面開始融化時間（MO）：積雪內持續存在自由水，冰雪交界處變得潮濕。海冰表面開始凍結時間（FO）：新冰在開闊水域生長，裸露的或輕度積雪覆蓋的冰面重新凍結。溫室氣體：指大氣中自然或人為產生的氣體成分，能夠吸收并釋放地表、大氣和云發出的長波輻射，該特性可

66、導致溫室效應。地球大氣中的主要溫室氣體包括京都議定書規定的二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）以及六氟化硫（SF6）、氫氟碳化物（HFC）、全氟化碳（PFC）等氣體。31STATE OF POLAR CLIMATE 2024 極地氣候變化年報極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 432ppm：干空氣中每百萬（106）個氣體分子所含的該種氣體分子數。ppb：干空氣中每十億（109）個氣體分子所含的該種氣體分子數。ppt：干空氣中每萬億（1012）個氣體分子所含的該種氣體分子數。北極溫室氣體觀測站點：科普

67、特尼島站（俄羅斯，KOT）、提克西站（俄羅斯，TIK）、阿勒特站（加拿大，ALT）、莫爾德灣站（加拿大，MBC）、巴羅站（美國，BRW）、貝奇科站（加拿大，BCK）、劍橋灣站（加拿大，CBY）、伊努維克站（加拿大，INU）、齊柏林山站（挪威，ZEP）、頂峰站（丹麥，SUM）、捷里別爾卡站（俄羅斯，TER）、帕拉斯站（芬蘭，PAL）、斯托爾霍夫迪站（冰島，ICE）、勒威克站（英國，SIS）、查理號海洋站（美國，STC）。南極溫室氣體觀測站點：世宗大王站（韓國，KSG）、尤巴尼站（阿根廷，JBN）、帕默爾站（美國，PSA）、凱西站（澳大利亞，CYA）、莫森站（澳大利亞，MAA）、昭和站（日本，SY

68、O）、哈雷站（英國，HBA）、到達高地站（新西蘭，ARH）、麥克默多站（美國，MCM）、南極極點站（美國，SPO）、中山站（中國，ZOS）。北極地面臭氧觀測站點：提克西站（俄羅斯，TIK）、巴羅站（美國，BRW）、齊柏林山站（挪威，ZEP）、頂峰站（丹麥，SUM）埃斯朗厄航天中心（瑞典，ESR）。南極地面臭氧觀測站點：昭和站（日本，SYO）、哈雷站（英國，HBA）、康科迪亞站（新西蘭，ARH）、紐邁爾站（德國，NMY）、南極極點站（美國，SPO）、中山站（中國，ZOS）。多布森單位(DU)：測量地球表面上方一個垂直柱內的臭氧總量(總臭氧柱)的一個單位。多布森單位數是以10-5米為單位的臭氧厚度

69、，即：在壓力為1013 hPa、溫度為0C時，如果被壓縮在密度均衡的一層內臭氧柱所占據的體積。一個DU單位相當于每平方米有2.691020個臭氧分子的臭氧柱體積。盡管差異很大，地球的大氣中一個臭氧柱數量典型值為300DU。臭氧層損耗物質(ODSs)：工業生產和使用的氯氟碳化合物、哈龍等物質，當它們被釋放到大氣并上升到平流層后，受到紫外線的照射，分解出 Cl自由基或 Br自由基，這些自由基很快地與臭氧進行連鎖反應，使臭氧層被破壞。這些破壞大氣臭氧層的物質被稱為“消耗臭氧層物質”，英文名稱為 Ozone-Depleting Substances，簡稱 ODS。臭氧層：平流層存在一個臭氧濃度最高的氣

70、層，稱為臭氧層。臭氧層的范圍大約從12公里延伸至40公里。臭氧濃度約在20至25公里處達到最高。每年，在南半球的春季，南極區域上空的臭氧層都出現非常強的損耗，是由人為氯化物和溴化物與該地區特定的氣象條件共同造成的。這一現象被稱之為臭氧洞。32極地氣候變化年報 STATE OF POLAR CLIMATE 2024極 地 氣 候 變 化 年 報 S TAT E O F P O L A R C L I M AT E 2 0 2 4STATE OF POLAR CLIMATE 極地氣候變化年報2024STATE OF POLAR CLIMATE 極地氣候變化年報2024中國氣象科學研究院CHINESE ACADEMY OF METEOROLOGICAL SCIENCES封面-2024.indd 1封面-2024.indd 12025/4/22 14:35:522025/4/22 14:35:52