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1980—2000年北极平流层冬季十年际变化形势的逐月演变

2021-08-31吴国华刘仁强黎颖

大气科学学报 2021年4期

吴国华 刘仁强 黎颖

摘要 采用1980—2000年的ERA-Interim再分析资料,计算北半球冬季各月(12月、1月、2月)行星波的Eliassen-Palm(EP)通量及其散度,并按冬季不同月份分析平流层整层温度和纬向风场的十年际变化特征与行星波活动变化的关系。结果表明,温度的十年际变化在高纬度中下平流层12月呈明显增温趋势,1月转为较弱的冷却趋势,2月为明显的冷却趋势。纬向风在中高纬平流层12月呈明显的减速变化,1月减速区与加速区相间分布但强度均较弱,而2月为明显的加速趋势。12月行星波沿低纬度波导向热带对流层顶的传播减弱,沿极地波导向平流层整层的传播明显加强;1月沿两支波导的传播趋势未变但均较弱;而2月行星波沿低纬度波导的传播转为加强趋势,沿极地波导的传播转为减弱趋势。相应地,EP通量散度场的十年际变化形势沿两支波导在12月与2月相反,1月为过渡阶段。因此,北极平流层温度、纬向风、EP通量及其散度场的十年际变化在冬季内呈现一个从北半球环状模(Northern Hemisphere Annular Mode,NAM)的负极趋势向正极趋势逐月演变的过程。

关键词 平流层; 十年际变化; 温度; 纬向风; 行星波活动

平流层温度变化是全球气候变化研究的一个重要组成部分,平流层温度趋势在区分气候系统对自然和人为强迫的响应时具有指示作用(Thompson et al.,2012;Liu and Fu,2019)。观测和模拟研究显示,1979—1994年平流层总体呈降温趋势(Ramaswamy et al.,2001;Shine et al.,2003;Thompson et al.,2012),这主要与二氧化碳的增加及平流层臭氧减少有关。但平流层的温度分布取决于净辐射加热和由涡动产生……

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