PDF《对流层顶气压与气温的年 （代 ）际变率研究 ：冬季特征》

7 ] .冬季为当 年12月到次年 2月的平均值 ,例如 , 1979年冬季是 该年 12月与次年

1、 2月的平均 ,其他类推 ,在所取 时段内共有 24个冬季. 1.

2 方法1979年以来 ,许多大气变量显示出全球气候变 化的某种长期趋势 ,这种趋势可能与全球增暖有关 , 也可能是气候系统长期周期变化的一部分.这里用 一元线性回归拟合并滤除全球变化中的这种长期趋

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1 南京气象学院学报 第29卷势,以分析对流层顶的年际和年代际变率.时间序 列的周期特征使用 Morlet小波分析获得.

2 冬季全球对流层顶多年平均特征 和长期变化趋势 由冬季全球对流层顶的多年 (1979―2002年)平均 (图略 )可知 ,对流层顶气压和气温从低纬向中 高纬都是递增的 ;

整个热带地区对流层顶气压和气 温分布较均一.Reid等[2]指出 ,热带对流层顶在很 大范围内是均一的 ,这与本文的结论一致.相对于 中纬度地区而言 ,在高纬度地区 ,对流层顶气压和气 温分布也相对均匀. 近几十年的全球气候具有增暖趋势 ,该趋势在 对流层顶高度变化上也有体现.由1979―2002年 冬季对流层顶气压和气温的趋势分布 (图1)可见 , 两半球的中低纬度地区均表现出基本一致且统计显 著的对流层顶气压下降的趋势.这些特征与 Hoin2 ka [

6 ] 的结论有较大差别 ,可能是因资料不同所致. Santer等[9]指出 , 1979―1999年对流层顶高度上升 了几百米 ,即对流层顶气压下降了几百帕.通过计 算发现 , 1979―2002年冬季全球对流层顶气压的总 趋势为 -

1144 hPa / (10 a) ,这与 Santer等的结论相 一致.Santer等[9]认为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.需说明的是 ,在两半球的高纬度地 区上空均出现了大范围的对流层顶气压上升区 (图1a) ,除了俄罗斯西部、 白令海峡和南极大陆西部部 分地区的上空通过了 0105的显著性检验外 ,其他地 区上升趋势不显著 (图1a). 图1冬季对流层顶气压 ( a;

单位 : hPa/ (10 a) )和气温 ( b;

单位 : ℃/ (10 a) ) 多年变化趋势 (阴影区表示置信水平 ≥95 % ) Fig .

1 Trends of p ressure ( a;

units: hPa/ (102year) ) and temperature ( b;

units: ℃/ (102year) ) at the tropopause during boreal winters (A reas where the confidence level is higher than

95 % are shaded) 由图 1b可以看出 ,冬季对流层顶气温的趋势分 布较气压的趋势分布要简单.北半球高纬度地区出 现了大范围的上升趋势 ,但只有俄罗斯西部和北冰 洋上空的对流层顶气温上升趋势通过了 0105的显 著性检验.两个半球中低纬度的大部分地区 ,冬季 对流层顶气温表现出一致的下降趋势 ,且通过了

95 %的置信水平检验.另外 ,南极大陆的大部分地 区冬季对流层顶气温也呈现出较显著的下降趋势. 值得注意的是 ,在南半球高纬度地区和北半球的中 纬度地区上空存在几个零值中心 ,即1979―2002年 冬季对流层顶的气温几乎没有变化.通过计算发 现,1979―2002年冬季全球对流层顶气温的总线性 趋势为 -

0179 ℃/ (10 a) ,兼顾对流层顶气压有降 低趋势 ( -

1144 hPa / (10 a) ) ,可以说明对流层顶在 分析时段内确实有所升高.

3 冬季对流层顶气压及气温的年际 和年代际变率 3.

1 冬季对流层顶气压和气温的标准差分布 冬季对流层顶气压和气温的最大标准差都出现 在副热带和高纬度地区 ,这与北半球冬季 (南半球 夏季 )时期西风急流的位置有关. Sprenger等[13 ] 指出,发生在副热带地区的季节平均的对流层顶折叠 频率占总频数的