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大气平流层中的臭氧(O3)能够抵御紫外线,降低地球生物被紫外线侵害的程度,对人类的生存发展至关重要。然而,平流层臭氧层的消耗是近四十年来最突出的环境问题之一。大气中的多种痕量物质均可对平流层O3损耗产生一定的影响,其中硝酸(HNO3)和氯化氢(HCl)是平流层中活性氮和活性氯物种的储存库,会间接参与O3破坏过程。因此掌握气体HNO3和HCl在大气中的含量、时空分布特征、季节变化和年变化规律对臭氧层的防护与修复研究具有重要意义。地基高分辨率傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)技术具有高准确性、高精度探测环境大气痕量气体成分的优势。本研究利用FTIR光谱技术研究大气中HNO3和HCl的时空分布和变化特征。基于地基观测获得中红外太阳直接吸收光谱,研究大气HNO3和HCl的反演算法和误差分析方法,反演HNO3和HCl的垂直廓线和总柱浓度,分析两种气体的垂直分布信息;反演获得HNO3和HCl在2017-2019年三年内的柱浓度时间序列,分析HNO3和HCl垂直总柱浓度和平流层偏柱浓度的季节变化规律和年变化特征,并与卫星观测进行比对验证。分析大气HNO3、HCl和O3在平流层的偏柱浓度的相关性,研究HNO3和HCl气体对平流层O3的影响。大气HNO3的光谱反演误差为12.17%,误差主要来源于分子光谱线强参数引起的系统误差,占总误差源的58%。HNO3的垂直廓线分布和平均核信息表明,在20-40km的大气平流层,HNO3的浓度较高,反演敏感性较大。合肥地区大气HNO3总柱浓度在2017-2019年显示出明显的季节变化规律,春季浓度较高,秋季浓度较低,各年的季节变化幅值分别为1.35×1016molecule cm-2、1.24×1016molecule cm-2和9.17×1015molecule cm-2,呈现出逐年下降的趋势,年变化率为-5.12%yr-1。卫星比对的结果表明,地基FTIR观测值与MLS(Microwave Limb Sounder)卫星观测数据显示出相同的季节变化,且卫星观测值整体小于地基测量值;地基FTIR观测与MLS卫星观测的大气HNO3总柱浓度与平流层偏柱浓度的相关系数分别为0.85和0.86,表明地基观测和卫星观测结果具有较好的一致性。大气HCl的光谱反演误差为10.09%,误差主要来源于分子光谱线强参数引起的系统误差,占总误差源的98%。HCl的反演廓线和平均核信息显示,在25-50km高度范围内HCl的浓度较高,当高度小于20km时其浓度较小,反演敏感性在10-30km高度范围内较高,在20km高度敏感性最大,HCl主要分布在平流层。2017-2019年HCl的柱浓度时间序列存在明显的季节变化规律,春季浓度较大,秋冬季浓度较低,各年中的季节变化幅值分别为1.78×1015molecule cm-2、2.05×1015molecule cm-2和1.57×1015molecule cm-2,年变化率为-5.17%yr-1,呈年下降趋势。HCl的地基观测结果与卫星观测的比对结果表明,地基FTIR测量值与MLS卫星观测数据显示出相同的季节变化,且卫星观测值整体小于地基测量值;地基FTIR观测与MLS卫星观测的HCl总柱浓度和偏柱浓度的相关系数分别为0.71和0.77,表明地基观测和卫星观测结果具有较好的一致性。最后,对HNO3和HCl的平流层偏柱浓度与O3的平流层偏柱浓度进行比对分析,结果表明合肥地区大气平流层HNO3、HCl与O3具有相似的季节变化规律,HNO3/O3和HCl/O3的比率均大于0,且平流层HNO3与O3、平流层HCl与O3均具有强的正相关性,相关系数分别为0.82和0.86,表明在非极地的合肥地区,大气HNO3和HCl对平流层O3的直接影响并不明显。本文的研究结果证明了地基高分辨率FTIR光谱技术具有准确测量大气HNO3和HCl的垂直廓线、总柱浓度和偏柱浓度的能力,对研究HNO3、HCl等影响平流层O3损耗的痕量气体的时空分布和变化特征具有可靠性和准确性。