臭氧是平流层大气中最重要的一种组分,平流层化学的研究一般也是围绕其展开的。平流层臭氧浓度的变化将会对地球生命、大气温度和大气环流场等产生深远的影响。因此,平流层臭氧的研究是全球气候研究中一个重要环节。本文采用WACCM4模式为研究手段,针对三个方面的内容进行了研究,具体如下：(1)利用SD-WACCM模式对平流层各组分进行了模拟研究,并结合MLS和OMI卫星数据进行了对比分析。研究表明：SD-WACCM模式可以较好地模拟出平流层各要素的时空变化情况。但其与观测值仍存在一些差异,表明需要对该模式中的一些关键参数进行改进。总之,该模式是平流层化学研究的一个有效的工具。(2)2011年北极上空存在一个持续的冷涡,它是2011年北极春季“臭氧洞”形成的主因。这个冷涡的存在,一方面,隔绝了极涡内外物质交换,使得外界富氧空气难以输送到极地来补充极地区域平流层臭氧的损耗。另一方面,冷涡的存在保证了北极地区在极夜条件下维持一个低温,造成极地平流层云的大量形成,促进了大量卤素储库通过非均相化学反应转化为活性卤化物,加剧了春季臭氧的损耗。同时,极地平流层云的脱氮作用也促进了ClOx催化循环对臭氧的损耗。(3) RCP4.5未来情景预测出的2050～2054年臭氧浓度相比当前情况下,除250hPa高度附近有明显减少外,其他高度上臭氧均有不同程度的增加。全球各纬度带上臭氧总量均没有损耗加剧的趋势。40年后,对流层中下层的温室效应会继续加强；对流层上部的气温则会有所下降；平流层下部温度有所升高。将2050～2054年的排放源数据替换至2005～2009年,CFCs等臭氧损耗物质的含量降低,全球各纬度带上臭氧总量均有所恢复,但南半球臭氧总量恢复比北半球更为明显。