Trends and Variability in Total Ozone from a Mid-Latitude Southern Hemisphere Site: The Melbourne Dobson Record 1978–2012

Abstract

The Australian Bureau of Meteorology maintains a number of long-running Dobson measurement programs, among the few in southern hemisphere mid-latitudes. Data from the Melbourne site (the Melbourne/Airport World Ozone and Ultraviolet Radiation Data Centre (WOUDC) station was originally located at Aspendale, then moved to the city centre, and finally to Melbourne Airport) from 1978 to 2012 have recently been reviewed and re-evaluated. These data are analyzed using multi-linear regression and also by application of an 11-year running mean. Satellite data from the Merged Ozone Dataset are also used for comparison with the Dobson results. We show that the Quasi-Biennial Oscillation (QBO) plays a major role in winter and spring once phase is taken into account by month. We also show that the three so-called “classical” proxies (QBO, solar cycle, and Equivalent Effective Stratospheric Chlorine (EESC)) alone are able to give a good fit to ozone for Melbourne and, more generally, the southern mid-latitudes for most months of the year, in contrast with the case in the northern hemisphere where dynamical variation plays a much more important role. Correspondingly, the smoothed Melbourne Dobson time series shows a high correlation to EESC.

Résumé

[Traduit par la rédaction] Le Bureau of Meteorology d'Australie maintient un certain nombre de programmes de mesures Dobson de longue haleine, un des rares programmes pour les latitudes moyennes de l'hémisphère Sud. Les données du site de Melbourne (la station du Melbourne/Airport World Ozone and Ultraviolet Radiation Data Centre (WOUDC) était initialement située à Aspendale, puis a été déménagée au centre de la ville et finalement à l'aéroport de Melbourne) de 1978 à 2012 ont récemment été passées en revue et réévaluées. Nous analysons ces données au moyen de la régression linéaire multiple et aussi par l'application d'une moyenne mobile de 11 ans. Nous utilisons aussi les données satellitaires du Merged Ozone Dataset pour la comparaison avec les résultats Dobson. Nous montrons que l'oscillation quasi-biennale joue un rôle majeur en hiver et au printemps lorsque la phase est prise en considération pour chaque mois. Nous montrons aussi que les trois variables explicatives dites « classiques » (oscillation quasi-biennale, cycle solaire et équivalent chlore stratosphérique efficace) peuvent à elles seules produire une bonne repr/sentation de l'ozone à Melbourne et, plus généralement, aux latitudes moyennes Sud pour la plupart des mois de l'année, contrairement au cas de l'hémisphère Nord où les variations dynamiques jouent un rôle beaucoup plus important. De ce fait, la série chronologique lissée des données Dobson de Melbourne affiche une corrélation élevée avec l’équivalent chlore stratosphérique efficace.

Keywords:

• chemistry
• intraseasonal variability
• mid-latitudes
• stratosphere
• southern hemisphere
• observation
• ozone
• Dobson

Acknowledgements

Part of this work was performed under Projects 737 and 4012 of the Australian Antarctic Science programme. The authors would like to thank NASA Goddard Space Flight Center for producing and making available the Merged Ozone Dataset as well as all the many observers from both the Bureau of Meteorology and the Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) who made Dobson observations from 1978 to 2012.