臭氧作为大气中一种重要的微量气体,目前已经成为影响城市大气环境质量的重要污染物,由于其在生态环境和人体健康方面所产生的效应以及在大气光化学中的作用而逐渐引起了科学家和公众的极大关注。近年来,受西部大开发战略及“一带一路”战略的影响,西部地区的大气环境问题也开始得到越来越多的关注。相比较地面观测站,卫星遥感技术具有能在连续空间范围内,有规律的观测大尺度区域数据的特点,可弥补地面观测站在空间范围上的不足。因此,本文以中国西部地区作为研究区域,利用2007-2017年OMI遥感监测数据,对西部上空11a的臭氧总量时空分布特征进行了分析;并且通过经度、纬度、地形等要素,对研究区臭氧总量浓度分布原因作了探讨。主要研究结论包括:(1)空间分布上:总体上,2007-2017年共计11a西部地区臭氧总量呈现出随纬度平行分布的趋势,且随着纬度不断升高,臭氧浓度值不断增大。年际上,2007-2011年,臭氧浓度高值区在不断扩大,低值区范围逐渐缩小甚至缺失。2013-2017年,臭氧浓度高值区范围逐渐减小直到消失,次低值区及次高值区范围逐又南向北逐渐扩大。季节上,冬春季臭氧浓度等级分布较多,春季高值区分布纬度较冬季纬度低,分布面积广,夏秋季节臭氧高值区均缺失。月际分布上,1-6月,臭氧浓度高值区、低值区分布面积逐渐缩小到缺失,次高值区、次低值区范围逐渐扩大,向北延伸。7-12月臭氧浓度次高值区、低值区从无到有,面积逐渐扩大。(2)时间分布上:年际变化上,2007-2017年,臭氧浓度呈先上升后下降的趋势,2010年达到峰值,为308.51DU。最小值出现在2017年,为278.58DU。季节变化上,表现出明显的季节变化特征,四个季节臭氧浓度值大小依次为:春季>冬季>夏季>秋季,且夏季年际波动幅度最大。月际上,11a来,西部地区臭氧浓度月均值在239~354DU范围内浮动变化,呈正弦曲线分布。典型省市臭氧浓度分布上得出结论为,纬度越高,臭氧浓度值越大;臭氧浓度最大、最小值出现时间也会同步提前或推后。(3)总结分析西部地区臭氧浓度时空分布的原因。2010年臭氧总量浓度达到最大值,并且11a来均是冬春季臭氧浓度值比较高、夏秋季臭氧浓度值比较低,原因是:臭氧主要在赤道上空的平流层生成,并通过大气环流由赤道地区,向高纬地区输送。在冬季,低纬赤道地区的臭氧生成量较大,由于大气环流向高纬地区输送以及时间滞后导致春季臭氧浓度较高,反之,秋季北半球臭氧总量较低。(4)臭氧浓度经纬向变化分析结果为,选取37°N不同的三个城市榆林、金昌、喀什。发现三个地区年际变化、月际变化臭氧浓度变化趋势均表现一致,位置偏东的地区比偏西的地区臭氧浓度值略高一些。选取109°E经度带三个城市银川、广元、贵阳,发现年际变化不大,月际变化有显著差异。北方地区比南方地区臭氧浓度值大,且臭氧浓度最大值、最小值出现的时间早。研究表明:同一纬度带臭氧总量的差异,主要是由太阳辐射纬度分布不均造成的;而同一纬度臭氧总量分布不均匀,主要是由于行星波扰动对臭氧的动力输送作用导致的。(5)地形因素:本文选取了北纬27°~33°,东经75°~113°区域,做了臭氧浓度季节空间分布图和所选取区域内三种不同地形(青藏高原、四川盆地、长江中下游平原)臭氧浓度月均值分析得出:青藏高原地区夏季出现一个明显的“臭氧低谷”。结果表明:动力-热力是夏季青藏高原地区出现低值中心的原因。不同地形月均值对比分析发现,长江中下游地区与四川盆地月均值变化不大,但是臭氧浓度值均比青藏高原地区高,是因为高原地形所具有的独特的环流形式将臭氧含量较低的低层空气带到高层,稀释高空臭氧含量,从而影响整个大气柱中的臭氧含量。而盆地地形阻碍污染物扩散,且四川盆地气候湿润促进了光化学反应进程,所以较青藏高原地区臭氧含量高。(6)敏感控制区:整个西部地区无VOCs控制区。绝大部分地区为NOx控制区,VOCs-NOx协同控制区主要集中分布在西北部地区,西南地区几近无VOCs-NOx协同分布区。整体来看,NOx控制区分布相对比较稳定,VOCs-NOx协同控制区分布以外,均为NOx控制区。是因为西北有些地区工业分布相对集中,但整体来说西北地区气候干旱,植被稀疏,荒漠戈壁广布。而西南地区地形以山地为主,气候相对湿润,降水丰沛,山地森林覆盖率高,植被覆盖度大。所以受NOx控制区影响明显。