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臭氧(O3)是影响大气动力、热力、辐射以及化学等过程的重要大气成分,绝大部分分布在平流层,少量分布在对流层。臭氧对紫外辐射的强吸收作用,能阻挡多余紫外辐射到达地面,而在近地表,臭氧是一种有害的污染气体,给人体和动植物带来损伤。监测臭氧的方式有Dobson光度计、Brewer光谱仪、臭氧探空、卫星天底观测、掩星观测、临边观测。其中紫外临边观测方式具有较高的垂直分辨率和探测精度,使其成为探测臭氧特别是中高层O3廓线的探测技术。天宫二号(TG-2)搭载的紫外临边载荷包括环形紫外临边成像仪和前向临边成像光谱仪。该载荷是我国首个具有紫外临边探测功能的载荷,兼备临边探测高垂直分辨率和对地观测方式的高水平空间分辨率,同时具有高光谱分辨率。TG-2环形紫外临边成像仪臭氧反演算法采用三通道法,前向光谱仪采用最优估计法。其中环形成像仪首次实现全方位环形临边的同时成像,这项技术在国际上尚无先例。因此对TG-2紫外临边载荷臭氧反演的验证有重要意义。论文针对TG-2紫外环形/前向光谱仪在轨观测数据,首先对1060 km大气臭氧垂直分布反演结果进行简单分析,再利用中国科学院大气物理研究所研制的臭氧探空仪资料(北京地区)对比分析了国际临边载荷臭氧资料—OSIRIS、OMPS的精度,最后用臭氧探空资料、国际临边载荷臭氧资料验证TG-2臭氧反演结果。得到的主要结论如下:1.臭氧垂直廓线对比结果表明:OMPS资料与臭氧探空资料在北京地区的相对偏差在平流层中下层较小,到对流层中上层增大;OSIRIS资料与臭氧探空资料在北京地区大致表现出较好的一致性,部分差异较大,相关系数为0.55;TG-2臭氧廓线与臭氧探空一致性较好,臭氧峰值高度误差不超过3 km,在平流层上层,TG-2观测的臭氧浓度比臭氧探空要小,对流层至平流层中下层则偏大。2.平流层臭氧总量对比结果表明:OMPS平流层臭氧总量与臭氧探空总量的一致性较好;夏秋季相对偏差较小,总体偏差在5%以内;相关性较高,相关系数达到0.89。OMPS平流层臭氧总量资料可以用于研究我国北京地区臭氧的季节变化规律;OSIRIS平流层臭氧总量与臭氧探空总量的一致性较好,OSIRIS探测的臭氧总量值高于臭氧探空探测的臭氧总量值,偏差范围为1.32%~60%。3.OMPS对流层臭氧总量与臭氧探空总量一致性较好,探空臭氧总量略高于OMPS臭氧总量;二者相关系数为0.62。4、TG-2、OMPS、臭氧探空对比,三者一致性较好,在臭氧峰值高度上,三者结果接近。但在同等高度上具体测量的臭氧浓度大小上,TG-2最小,臭氧探空次之,OMPS最大。探测高度上,臭氧探空能获取近地面到38 km的高度臭氧数据,TG-2和OMPS的探测高度主要是10 km以上。此外,在38 km以上的高度,臭氧探空和OMPS测量的能力有限,而TG-2则可到达45 km以上,在这点上TG-2比国际同类型载荷的探测能力更优异。