项目名称：平流层大气基本过程及其在东亚气候与天气变化中的作用
 项目编号：2010CB428600
 项目领域：资源环境
 第一承担单位：中国科学院大气物理研究所
 开始日期：2010年1月
 预计完成日期：2014年8月

 项目概述：
        国家重点基础研究发展规划项目《平流层大气基本过程及其在东亚气候与天气变化中的作用》（2010CB428600）于2010年1月正式启动。中国科学院大气物理研究所为项目依托部门，吕达仁院士任项目首席科学家。 

       该项目主要集中于对平流层大气基本过程的研究，平流层位于对流层之上，约占大气总质量的15%，拥有地球生命紫外保护伞的大气臭氧层；该大气层自上受到太阳辐射的作用，自下受到对流层大气波动上传的作用，还受到自然过程和人类活动所产生物质向上输送的作用，产生了本质上不同于对流层的动力学、物理学和化学过程。这些过程在以下三个方面对我国国家重大需求有重要作用。（1）科学预测气候变化，为可持续发展规划与环境外交提供科学依据。平流层大气成分分布与状态，对于驱动对流层气候变化的关键因子—对流层顶辐射强迫的强度与变化具有重大的控制作用。人类活动产生的温室气体与化学反应活性气体，通过平流层化学-辐射过程对于对流层气候的辐射控制以及通过动力与物质输送的影响，是预测全球和区域气候变化的国际公认的缺失环节之一。（2）为建立和改善区域性天气气候的中长期预报途径与方法提供科学基础。天气气候的中长期预报对于防灾减灾工作具有极大的重要性，目前大气科学界尚缺乏有效的预报理论与方法。已有研究表明，平流层过程对于许多天气气候过程存在着超前一周以上的“先兆”信号，在作用机制上亦有一定的理论依据。加强我国研究平流层过程在中长期天气预报中的作用，提出预测理论与方法十分迫切。（3）为我国临近空间高技术国防活动的平流层环境保障建立基础。目前，20～100公里大气层已成为国防和人类活动新的制高点。平流层大气动力、化学成分和辐射环境及其变化的预测预报方法的建立即将成为重大的应用需求。

       拟解决的关键科学问题有：上对流层/下平流层区域的大气动力、物理、化学特征，特别是在东亚区域的特征；平流层与对流层之间多尺度耦合过程与机制，特别是平流层影响东亚地区天气气候过程的机制；在人类活动与太阳辐射等外强迫条件下化学-气候相互作用的机制；在臭氧层恢复与温室气体排放持续增加两大趋势共同作用下，平流层过程的长期变化趋势。

       其主要研究内容包括：(1) 东亚平流层结构与过程的加强观测和分析；(2) 对流层-平流层过渡区域结构特征与作用；(3) 平流层-对流层双向耦合的基本动力过程；(4) 平流层化学-气候耦合的机制以及东亚区域自然过程和人类活动在其中的作用；(5) 臭氧层恢复与平流层变化趋势；(6) 平流层过程对东亚地区天气气候的影响机制与预报指示作用。

       预期目标是：(1) 揭示东亚地区平流层结构特征，特别是上对流层/下平流层区域的精细结构特征；(2) 提出平流层-对流层相互作用的更为完整的过程和机理；(3) 理解平流层化学-气候相互作用机制；(4) 预测平流层臭氧恢复与全球温室气体增加背景下平流层气候变化趋势；(5) 揭示平流层过程影响东亚天气气候的机制。造就一批在平流层过程研究领域的国际前沿人才，整体研究进入国际前列；完成专著1部，发表论文200余篇。