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两种再分析资料平流层温度场的比较

徐菊艳  
【摘要】: 本文在Lorenz环流分解基础上比较了全球低层平流层(150~10hPa)ECMWF和NCEP/NCAR两种再分析资料月平均温度场的差异。ECMWF和NCEP资料时间跨度均为1958年1月至2001年12月,它们分布在2.5°×2.5°的网格点上。 首先对两种资料气候纬向平均值差异进行t检验以及对纬向平均温度年际方差差异进行F检验,分析在纬度—高度垂直剖面上,两者差异的空间分布特征;然后分别讨论对于DJF季和JJA季南、北半球在平流层低层的定常波,两种资料存在的差异,哪一种更合理;最后比较两种资料全(半)球和热带平流层冬、夏季气温距平的特征,以及它们对近50年来三次强火山(1963年阿贡火山,1982年厄尔奇冲火山和1991年皮纳图博火山)喷发后平流层增温的响应。 结果表明:(1)气候纬向平均DJF季北极上空是冷中心,ECMWF资料气候均值显著低于NCEP资料;南极上空是暖中心,ECMWF资料气候值显著高于NCEP资料;在JJA季,反之。无论DJF季还是JJA季100hPa30°s~30°N低纬纬带都是冷中心;在该冷纬带ECMWF资料气候值显著低于NCEP资料,ECWMF资料的年际方差显著小于NCEP资料。(2)温度场中的定常波,在30hPa层以下NCEP资料和ECMWF资料定常波的特征比较吻合,但在30hPa以上出现小尺度的扰动;该特点低纬比高纬明显,且随着高度而增强,尤其集中在120°W和60°E附近的区域;其成因是NCEP资料温度场定常波多小扰动。因为小尺度扰动是不能传播到平流层的,所以NCEP资料平流层的小尺度扰动是资料处理过程中产生的资料噪声。(3)两种资料均表明,火山活动影响最显著的高度在70~50hPa层,由此高度向上或向下影响逐渐减小。但是在100hPa和10hPa层上两者却不同。总的来说,在半球和全球区域除了个别JJA季,一般均是皮纳图博火山的影响最大,而在热带地区则是阿贡火山的影响大。


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