近几十年来,由于人类活动引起的全球平流层臭氧总量减少已经被许多观测事实所证实,中国地区也不例外。臭氧层减少导致的最直接后果是近地面中短波紫外辐射的增加,这将对人类的生存、气候环境、生态环境等产生重要影响。因而,全球臭氧总量和紫外线的现状和长期变化趋势问题引起了科学界和国际社会的普遍关注。 针对过去臭氧研究主要采用较早年份和仅仅研究某一个地区上空臭氧总量分布特征的特点,本文采用最新的TOMS臭氧总量每日格点资料,把我国分成华南、西南高原、青藏高原、华中华东、西北高原、华北、东北共7个区域,对这我国7个区域臭氧总量的空间分布特征、时间分布特征、周期分布进行分析。 结合史久恩、周秀骥等的大气臭氧预测模型,本文提出一个臭氧总量年平均变化的预测模型,对我国未来30年后的臭氧总量进行预测。结果表明:在中国区域,在未来的三十年,臭氧总量继续以较大的速度在减少,特别是从2013年开始,几乎以线性趋势在减少,到了2030年达到自1979年以来的最低值。预计臭氧总量在未来30年里还不会出现回升现象。 本文首次引进美国大气研究中心(NCAR)Sasha等开发的计算对流层紫外线TUV模式,弥补了国内紫外线模式研究较少的不足。使用美国EPPLEY实验室生产的紫外线仪器对南京的2001年5月到2002年4月和2005年3月份紫外线进行观测,并与TUV模式结果进行比较,进行了两次实验,模型值和实测值吻合较好,说明可以采用TUV模式来预测未来由于臭氧总量变化带来的紫外线变化。 根据未来30年臭氧预测数据,利用TUV模式,对我国紫外线未来变化程度进行了分析。在我国,纬度越高,由于臭氧减少导致的紫外线增加越厉害,东部的紫外线增加率大于西部,说明在高纬地区更应该采取有效措施来预防紫外辐射的危害,而在东部平原地区比西部高原地区受到更大的影响。