北半球冬季平流层强爆发性增温事件的确定及成因分析
【摘要】：
本文利用NCEP／NCAR再分析计划的逐日位势高度场，温度场，u、v和w资料场和Earth Probe—TOMS月平均全球臭氧总量格点资料，对北半球中高纬地区强爆发性增温(SSW)事件的时空特征及其影响因素进行了研究。首先，根据世界气象组织定义，给出了识别强SSW事件发生的指标，用它对1950—2002年1—3月期间平流层大气逐日温、压、风场进行了系统的统计，共得到35次强SSW过程，并将其与Labitzke研究结果进行比较，证明了所定指标及过程的合理性。其次，对强SSW的气候及异常特征进行了分析研究。结果表明：1)强SSW事件平均年发生频数为0.66次(约3年发生2次)，平均持续时间为9天，隆冬(1月)至初春(3月)发生频数递增。2)强SSW事件发生频数存在明显年代际变化，上世纪70年代和80年代为高发阶段，平均发生频数为1.0次／年，90年代起为低发阶段，发生频数下降为0.42次／年。3)伴随强SSW事件的高空环流形势主要有3种：阿留申高压北进，北大西洋高压北进，北大西洋高压和阿留申高压共同北进，它们的最终效果是使极涡崩溃、极区增温。4)强SSW事件发生源地有较强的地域性，欧亚大陆的东北部是发生源地最为频繁的地区。
分析表明：1至3月，臭氧总量的面积平均逐渐增高，这与强SSW事件频数1至3月增高同步；此外，大气臭氧总量趋势变化以1990年前后存在明显的突变，90年代以后，北半球中高纬1—3月间大气臭氧总量处于负异常阶段，这和90年代以来强SSW事件发生频数明显下降相吻合。
借助于SVD分析方法，逐日分析了30hPa垂直速度场与同期30hPa温度场间的关系，在格陵兰东部地区和加拿大西北部的垂直速度与同期温度距平异常有显著的关系。
【关键词】：平流层 强爆发性增温事件 臭氧 垂直速度 【学位授予单位】：南京气象学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：P421.3
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2004.070890
【目录】：
- 中文摘要3-4
- Abstract(英文摘要)4-6
- 目录6-8
- 第一章 引言8-13
- 1.1 研究现状8-11
- 1.2 研究的目的和意义11-12
- 1.3 研究内容12-13
- 第二章 资料和方法13-17
- 2.1 资料13
- 2.2 方法13-17
- 2.2.1 列联表13-14
- 2.2.2 SVD方法14-16
- 2.2.3 运动学方法16-17
- 第三章 强SSW事件确定17-23
- 3.1 强SSW事件发生的指标17
- 3.2 表征强SSW事件的主要统计量17-18
- 3.2.1 强SSW事件持续时间17-18
- 3.2.2 爆发性增温中心位置18
- 3.3 强SSW事件的统计18-20
- 3.4 与Labitzke研究结果比较20-22
- 3.5 小结22-23
- 第四章 强SSW事件的气候及异常特征23-27
- 4.1 强SSW事件的气候特征23-24
- 4.2 强SSW事件的年代际异常特征24
- 4.3 强SSW事件的伴随环流型24-25
- 4.4 强SSW事件源地的地理分布25
- 4.5 小结25-27
- 第五章 强SSW事件与大气臭氧的关系27-31
- 5.1 引言27
- 5.2 臭氧总量与强SSW事件发生频数气候特征的关系27-29
- 5.3 臭氧总量与强SSW事件发生频数年代际异常的关系29-30
- 5.4 小结30-31
- 第六章 垂直运动对强SSW事件的影响31-36
- 6.1 引言31
- 6.2 垂直速度的计算31-33
- 6.2.1 球坐标中水平散度的计算32
- 6.2.2 各层垂直速度的计算32-33
- 6.3 垂直运动与SSW的关系33-35
- 6.3.1 1999年个例分析33-34
- 6.3.2 垂直速度与同期SSW事件的关系34-35
- 6.4 小结35-36
- 第七章 结论36-38
- 参考文献38-41
- 致谢41-42
- 论文附图42-52
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