田忠翔 赵福 尹朝晖 于文灏

(1国家海洋环境预报中心, 北京 100081;2中国海洋大学, 山东 青岛 266100)

提要 利用中国第9次北极科学考察期间获取的大气探空资料, 分析了走航期间北极低层大气垂直结构特征。分析发现: (1)对流层中部大气的平均温度递减率为5.67℃·km-1, 与北极中心区的结果比较一致, 高空急流特征比较显著, 尤其是高纬地区; (2)本航次观测到的边界层逆温层底高度、厚度和温度差的中位数分别为306 m、299 m和3.2℃, 与SHEBA(Surface Heat Budget of the Arctic Ocean)的结果比较一致; (3)低空急流高度和风速的中位数分别为456 m和11.40 m·s-1, 大多数时次的风速分布在6～14 m·s-1之间; (4)本航次观测到只有67.27%的低空急流高度位于最低逆温层之下, 而考虑多层逆温后, 92.73%的低空急流位于逆温层之下。

0 引言

边界层逆温和低空急流是北极低层大气垂直结构中两个非常重要的现象。逆温层不仅会阻碍大气与下垫面之间的物质和能量交换[1], 还在海冰变化中起着重要作用[2]。北极高纬海域的逆温强度不仅存在明显的日变化[3], 还存在显著的年际变化[4]。来自高空较强的暖湿气流与冰面近地层冷空气的强烈相互作用, 会形成强风切变、逆温和逆湿过程, 导致高纬海域的海冰破碎, 加强气-冰-海相互作用[5]。北极大气逆温层产生的原因非常复杂, 它不仅与辐射冷却、暖空气对流、沉降和云顶冷却有关, 也与海冰/雪表面融化和地形有关[6-12]。

低空急流对天气和局地气候有着重要的影响,而且还会影响水汽输送和海冰漂移等。Bian等[13]观测到北极中心区大气垂直结构存在低空急流。……