De meeste onderzoeken naar de uitwisseling van stratosfeer en troposfeer (STE) worden uitgevoerd met behulp van modelsimulaties. Een nieuwe studie uitgevoerd door Chinese onderzoekers onthulde het fenomeen rechtstreeks via in-situ gemeten hoge-precisieprofielen. De studie is gepubliceerd in Vooruitgang in atmosferische wetenschappen .

"Een dergelijke hoogtedekking en zeer nauwkeurige in-situ meetprofielen van sporengassen zijn zeer zeldzaam in China, " zei Prof. Liu Yi van het Institute of Atmospheric Physics (IAP) van de Chinese Academie van Wetenschappen, een co-auteur van de studie. "Ook, de profielen zijn waardevol op veel gebieden, zoals het ophalen van lokale oppervlakteflux, modelvalidatie, en atmosferisch transportonderzoek."

De methode die wordt gebruikt voor het meten van deze profielen, genaamd aircore, werd voor het eerst toegepast in China. specifiek, de luchtballoncampagne werd uitgevoerd in Xilinhot, Binnen-Mongolië, China, op 11 en 15 juni, 2018. Tijdens de campagne er zijn twee experimenten uitgevoerd, op 13 en 14 juni, respectievelijk, waarin CO en CO ₂ profielen van het oppervlak tot ongeveer 25 km werden gemeten.

De structuur van de profielen op deze twee dagen was totaal verschillend van de grenslaag tot de middelste stratosfeer, en de onderlinge relatie tussen de twee sporengassen veranderde van positief in negatief. De positieve relatie tussen CO en CO ₂ begrijpelijk was, maar de negatieve werd zelden gezien.

Gebaseerd op meteorologische analyses en XCO ₂ (de totale kolommengverhouding van CO ₂ ), de negatieve relatie werd veroorzaakt door het verband tussen de lage CO-concentratie en hoge CO ₂ concentratie, en vice versa.

Vanuit het verticale perspectief, de laminaire structuur waarin de hoge CO-concentratie en de lage CO-concentratie met elkaar verweven waren, werd veroorzaakt door het proces van STE. Vanuit het horizontale perspectief, de CO ₂ helling was groot. Over de 3D-atmosfeerstructuur is goed nagedacht.

Volgens prof. Liu, de eerste aircore-campagne was succesvol omdat het STE-proces goed werd geobserveerd en geïllustreerd, wat zeldzaam is. Ze voerden ook twee andere luchtmachtcampagnes uit in Binnen-Mongolië in november 2018 en op het Tibetaanse plateau in augustus 2019, respectievelijk.

"Er zijn meer sporengassen van de campagne op het Tibetaanse plateau om te meten, zoals CO ₂ , CO, CH ₄ , N ₂ O en O ₃ . We willen de routes onderzoeken waardoor verontreinigende stoffen die vrijkomen van het oppervlak naar de lagere stratosfeer worden getransporteerd onder controle van de Zuid-Aziatische high, en dit onderzoek is aan de gang, " zei prof. Liu.