Abstract. Polar Stratospheric Clouds (PSC) play a critical role in the stratospheric ozone depletion processes. The last 30 years have seen significant improvements in our understanding of the PSC processes but PSC parametrization in global models still remains a challenge, due to the necessary trade-off between the complexity of PSC microphysics and tight model parametrization. The French Antarctic station Dumont d'Urville (DDU, 66.6° S – 140.0° E) has one of the few high latitude ground-based lidars in the Southern Hemisphere that has been monitoring PSC for decades. This study focuses on the PSC data record during the 2007–2020 period. First, the DDU lidar record is analyzed through three established classification schemes that prove to be mutually consistent: the PSC population observed above DDU is estimated to be of 35 % supercooled ternary solutions, more than 55 % nitric acid trihydrate mixtures and less than 10 % of water-ice dominated PSC. Detailed 2015 lidar measurements are presented to highlight interesting features of PSC fields above DDU. Then, combining a temperature proxy to lidar measurements, we build a trend of PSC days per year at DDU from ERA5 and NCEP reanalyses fitted on lidar measurements operated at the station. This significant 14-year trend of -5.7 PSC days per decade is consistent with recent temperature satellite measurements at high latitudes. Specific DDU lidar measurements are presented to highlight fine PSC features that are often sub-scale to global models and spaceborne measurements.

中文翻译：

---

在法国南极站 Dumont d'Urville 对极地平流层云进行 14 年的激光雷达测量

摘要。极地平流层云 (PSC) 在平流层臭氧消耗过程中发挥着关键作用。在过去的 30 年中，我们对 PSC 过程的理解有了显着改善，但由于 PSC 微物理的复杂性和严格的模型参数化之间的必要权衡，全球模型中的 PSC 参数化仍然是一个挑战。法国南极站 Dumont d'Urville (DDU, 66.6° S – 140.0° E) 拥有南半球为数不多的数十年来一直在监测 PSC 的高纬度地面激光雷达之一。本研究重点关注 2007-2020 年期间的 PSC 数据记录。首先，通过证明相互一致的三个已建立的分类方案来分析 DDU 激光雷达记录：在 DDU 上观察到的 PSC 种群估计为 35% 的过冷三元溶液、超过 55% 的三水合硝酸混合物和不到 10% 的以水冰为主的 PSC。详细介绍了 2015 年的激光雷达测量结果，以突出 DDU 上方 PSC 场的有趣特征。然后，将温度代理与激光雷达测量相结合，我们从 ERA5 和 NCEP 再分析中建立了 DDU 每年 PSC 天数的趋势，该再分析适用于在该站运行的激光雷达测量。这种每十年 -5.7 PSC 天的显着 14 年趋势与最近在高纬度地区的温度卫星测量结果一致。展示了特定的 DDU 激光雷达测量值，以突出显示通常低于全球模型和星载测量值的精细 PSC 特征。超过 55% 的三水合硝酸混合物和少于 10% 的以水冰为主的 PSC。详细介绍了 2015 年的激光雷达测量结果，以突出 DDU 上方 PSC 场的有趣特征。然后，将温度代理与激光雷达测量相结合，我们从 ERA5 和 NCEP 再分析中建立了 DDU 每年 PSC 天数的趋势，该再分析适用于在该站运行的激光雷达测量。这种每十年 -5.7 PSC 天的显着 14 年趋势与最近在高纬度地区的温度卫星测量结果一致。展示了特定的 DDU 激光雷达测量值，以突出显示通常低于全球模型和星载测量值的精细 PSC 特征。超过 55% 的三水合硝酸混合物和少于 10% 的以水冰为主的 PSC。详细介绍了 2015 年的激光雷达测量结果，以突出 DDU 上方 PSC 场的有趣特征。然后，将温度代理与激光雷达测量相结合，我们从 ERA5 和 NCEP 再分析中建立了 DDU 每年 PSC 天数的趋势，该再分析适用于在该站运行的激光雷达测量。这种每十年 -5.7 PSC 天的显着 14 年趋势与最近在高纬度地区的温度卫星测量结果一致。展示了特定的 DDU 激光雷达测量值，以突出显示通常低于全球模型和星载测量值的精细 PSC 特征。我们从 ERA5 和 NCEP 再分析中建立了 DDU 每年 PSC 天数的趋势，该分析安装在该站运行的激光雷达测量上。这种每十年 -5.7 PSC 天的显着 14 年趋势与最近在高纬度地区的温度卫星测量结果一致。展示了特定的 DDU 激光雷达测量值，以突出显示通常低于全球模型和星载测量值的精细 PSC 特征。我们从 ERA5 和 NCEP 再分析中建立了 DDU 每年 PSC 天数的趋势，该分析安装在该站运行的激光雷达测量上。这种每十年 -5.7 PSC 天的显着 14 年趋势与最近在高纬度地区的温度卫星测量结果一致。展示了特定的 DDU 激光雷达测量值，以突出显示通常低于全球模型和星载测量值的精细 PSC 特征。