PDF《对流层顶气压与气温的年 （代 ）际变率研究 ：冬季特征》

interannual( interdecadal) variability;

boreal winter

0 引言对流层顶是在 1900年左右由 Teisserenc de Bort 通过气球和风筝探测发现的 ,并进而发现了平流层. 习惯上 ,对流层顶被定义为对流层和平流层之间的 边界或者对流层到平流层的过渡层.这个过渡层的 标志是温度递减率从湍流混合的对流层 (温度随高 度递减 )到稳定层结的平流层 (温度随高度不变或 递增 )的突变. 关于对流层顶的研究国内外已有很多成果. Maxobep [

1 ] 利用站点观测资料研究了全球对流层顶 的空间分布特征 ,得到全球对流层顶的空间分布不 连续的结论.他还对极区对流层顶的季节变化作了 分析和总结 ,指出 :在北半球高纬地带对流层顶高度 季节变化较为复杂 ,有两个峰值和两个谷值 ,主峰值 出现在 7―8 月 ,也就是夏季中期 ,次峰值出现在 1―2月 ,两个谷值出现在 4月和 11月.南极上空 的对流层顶高度的季节变化较北极上空的简单 ,只 有一个最小值 (

3 月)和一个最大值 ( 8―9 月).Reid等[2]利用站点资料研究热带对流层顶的结果 表明 ,热带对流层顶在很大范围内是均一的 ,对流层 顶的经、 纬向结构很不明显.葛玲等 [

3 ] 指出南极对 流层顶气温无显著趋势变化和周期性变化.邹进上 等[4]根据 1960―1969年探空资料 ,分析和总结了我 国极地对流层顶和热带对流层顶的高度与温度的地 理分布特点及其季节变化.赵柏林等 [

5 ] 利用 TIR IS2 NTOVS卫星资料来研究大气对流层顶高度 ,指出这 种方法是行之有效的.Hoinka [

6 ] 利用 1979―1993 年ECMW F资料系统地分析了冬夏季热带、 中纬度 地区和极区对流层顶气压的分布特征 ,分析了几种 对流层顶定义下的对流层顶气压的经向结构 ,还分 析了对流层顶气压 1979―1993年期间的变化趋势 , 结果表明 ,北半球中高纬地区和南半球高纬地区对 流层顶气压降低.Randel等[7]、Seidel等[8]研究指 出 ,纬向平均的热带对流层顶气温具有显著的年际 变率.Santer等[9]指出 , 1979―1999年对流层顶高 度上升了几百米 ,这种变化是由于人类活动和自然 力二者的共同作用所引起的 ,其中人类活动的影响 更为显著. Sausen等[10 ] 的研究支持了 Santer等的 观点.李国辉等 [

11 ] 利用二维模式研究了对流层顶 变化对上对流层 /下平流层臭氧分布的影响 ,结果表 明 ,对流层顶的季节变化对上对流层 /下平流层的臭 氧分布有明显的影响 ,臭氧的局地变化可以超过

10 %. 以往对对流层顶的研究主要集中在热带和某些 局部地区 [

22 4,

7 ] ,对全球范围对流层顶高度和气压的 分布特征等方面也有一些研究 [ 1,

6 ] ,但由于资料的 限制 ,还不足以全面了解对流层顶的变化规律及其 与对流层、 平流层内各种变化过程的联系.随着资 料的不断积累 ,全面研究对流层顶变率及其物理机 制已成为可能.本文将研究北半球冬季对流层顶气 压和对流层顶温度变化特征及其可能成因 ,结果将 有利于人们认识对流层顶的变化规律以及与气候变 化的内在联系.

1 资料和方法 1.

1 资料使用 NCEP /NCAR 再分析月平均资料 ,其水平 分辨率为 215° * 215° .变量包括全球范围的对流 层顶气压和对流层顶气温月平均资料、 17层月平均 气温资料、 地面气压资料 [

12 ] .资料时段取为

1979 年 1月 ―2003 年4月,这是因为在卫星应用以前 (1978年以前 )和卫星应用期间 (1979年至今 ) ,对 流层顶统计上有一个显著的不连续 [