Abstract Changing emissions of NOx and other ozone precursors drive trends in both production and loss of surface ozone, leading to surface ozone trends that differ according to the time of day. Consequently, the magnitude of the diurnal cycle in surface ozone is changing in several regions of the world. Changes in the diurnal cycle of ozone have implications for the metrics used to assess the impact of ozone on human health and vegetation, since different metrics are sensitive to different portions of the diurnal cycle. We use a high resolution model simulation to examine global changes in the magnitude of the diurnal cycle of O3 between 1980 and 2015. The simulation reproduces the negative trends in the tropospheric NO2 column over the eastern United States and Europe, and the positive trends over East Asia, seen by the Ozone Monitoring Instrument (OMI). It also gives a reasonable reproduction of the change in the diurnal cycle of surface ozone seen at rural sites in the eastern United States between the 1990s and 2000s. The simulation shows that the magnitude of the surface O3 diurnal cycle is increasing in regions with positive changes in NOx emissions, such as South and East Asia, and decreasing in regions with reductions in NOx emissions. It also shows changes in the diurnal cycle of the tropospheric ozone column, although these have fewer regions with statistically significant trends. These changes suggest that daily mean ozone is responding less than the mid-day ozone measured by the Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) and OMI.

中文翻译：

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地表臭氧昼夜循环的全球变化

摘要 NOx 和其他臭氧前体的不断变化的排放推动了地表臭氧产生和损失的趋势，导致地表臭氧趋势因一天中的时间而不同。因此，地表臭氧昼夜循环的幅度在世界多个地区正在发生变化。臭氧昼夜循环的变化对用于评估臭氧对人类健康和植被影响的指标有影响，因为不同的指标对昼夜循环的不同部分很敏感。我们使用高分辨率模型模拟来检查 1980 年至 2015 年间 O3 昼夜循环幅度的全球变化。该模拟再现了美国东部和欧洲对流层 NO2 柱的负趋势以及东部的正趋势亚洲，臭氧监测仪 (OMI) 所见。它还合理再现了 1990 年代至 2000 年代在美国东部农村地区观察到的地表臭氧日循环变化。模拟表明，在南亚和东亚等 NOx 排放量发生积极变化的地区，地表 O3 昼夜循环的幅度正在增加，而在 NOx 排放量减少的地区，地表 O3 昼夜循环的幅度正在减小。它还显示了对流层臭氧柱昼夜循环的变化，尽管这些区域具有统计显着趋势的区域较少。这些变化表明，每日平均臭氧的响应小于总臭氧映射光谱仪 (TOMS) 和 OMI 测量的中午臭氧。它还合理再现了 1990 年代至 2000 年代在美国东部农村地区观察到的地表臭氧日循环变化。模拟表明，在南亚和东亚等 NOx 排放量发生积极变化的地区，地表 O3 昼夜循环的幅度正在增加，而在 NOx 排放量减少的地区，地表 O3 昼夜循环的幅度正在减小。它还显示了对流层臭氧柱昼夜循环的变化，尽管这些区域具有统计显着趋势的区域较少。这些变化表明，每日平均臭氧的响应小于总臭氧映射光谱仪 (TOMS) 和 OMI 测量的中午臭氧。它还合理再现了 1990 年代至 2000 年代在美国东部农村地区观察到的地表臭氧日循环变化。模拟表明，在南亚和东亚等 NOx 排放量发生积极变化的地区，地表 O3 昼夜循环的幅度正在增加，而在 NOx 排放量减少的地区，地表 O3 昼夜循环的幅度正在减小。它还显示了对流层臭氧柱昼夜循环的变化，尽管这些区域具有统计显着趋势的区域较少。这些变化表明，每日平均臭氧的响应小于总臭氧映射光谱仪 (TOMS) 和 OMI 测量的中午臭氧。模拟表明，在南亚和东亚等 NOx 排放量发生积极变化的地区，地表 O3 昼夜循环的幅度正在增加，而在 NOx 排放量减少的地区，地表 O3 昼夜循环的幅度正在减小。它还显示了对流层臭氧柱昼夜循环的变化，尽管这些具有统计显着趋势的区域较少。这些变化表明，每日平均臭氧的响应小于总臭氧映射光谱仪 (TOMS) 和 OMI 测量的中午臭氧。模拟表明，在南亚和东亚等 NOx 排放量发生积极变化的地区，地表 O3 昼夜循环的幅度正在增加，而在 NOx 排放量减少的地区，地表 O3 昼夜循环的幅度正在减小。它还显示了对流层臭氧柱昼夜循环的变化，尽管这些区域具有统计显着趋势的区域较少。这些变化表明，每日平均臭氧的响应小于总臭氧映射光谱仪 (TOMS) 和 OMI 测量的中午臭氧。