QBO及SSW对准零风层分布的影响探究

发布时间：2020-05-16 14:00

【摘要】：本文使用欧洲中心(ECWMF)提供的分辨率为0.75° ×0.75°的ERA-Interim纬向风场、温度场的月资料及日资料,采用合成分析、小波分析、EOF分析的方法,分析了准零风层的分布情况以及季节、QBO和SSW对准零风层分布的影响。得到的主要结论如下:(1)冬季准零风层在赤道和15° N范围最大,主要处于50hPa左右的高度;春季准零风层主要处于赤道和15° N的平流层高层和低层以及60° N和75° N的平流层高层和中低层;夏季的准零风层主要处于赤道和中高纬的70hPa左右;秋季准零风层在赤道主要位于平流层顶和70hPa左右,在15° N主要位于平流层顶和平流层底以及对流层,在30° N的28km和21km左右各有一条,高纬地区几乎不存在准零风层;(2)准零风层的纬向一致性较好;(3)QBO纬向一致性较好;东风位相比西风位相占优势;周期大约为28.3个月;在20hPa和30hPa分别有一个变化中心;QBO的下传速度大约为每月0.9-1.Okm;(4)从位相上来看,第一位相时,西风扰动处在融入对流层顶平流层下层的西风区的过程中,其上的准零风层大约处于50hPa的高度,平流层高层新的西风扰动正在形成;到了第二位相时,下层的西风扰动已经完全融入西风区,上层的西风扰动已经开始往下传播,其下形成的准零风层大约在10hPa左右的高度;到了第三位相,西风扰动已经发育成熟并进一步向下传播,其上形成的准零风层在10hpP以上,其下形成的准零风层在30hPa-70hPa之间;到了第四位相,西风扰动下传至平流层低层,正在开始融入此高度的西风区,其上的准零风层在30hPa左右,其下的准零风层在100hPa左右;(5)季节对准零风层的影响主要是冬季到夏季由于对流层的热成风变小以及平流层热成风转向,导致夏季平流层变为东风,与其下的西风在高纬度地区形成稳定的准零风层;此外,低纬由QB0形成的准零风层也受到季节的影响:处在同一位相时,春季会比冬季在低纬地区的平流层高层多出一个准零风层,到了夏季,低纬地区的准零风层北半球的部分消失,到了秋季,低纬地区平流层高层的准零风层恢复;(6)SSW事件发生时,原本全部处于西风控制中的冬季平流层会产生东风区域,随着东风区域的生成、发展和消散,东西风边界形成的不稳定准零风层也会随之生成、变化、乃至消失。
【图文】：

第三章平流层风场和准零风层分布逡逑３．１经向温度梯度与平流层风场以及准零风层的关系逡逑温度对风场的产生和变化有着举足轻重的作用，其中经向温度梯度通过热成逡逑风原理会对风向产生十分重要的影响。经向温度梯度随季节和高度的变化而变化，逡逑从而其对风向的影响也随之改变。逡逑根据热成风公式的简化公式：￡ｕｇ＝－其中｜ｕｇ是地转纬向风随高度的变逡逑化，ｆ是科氏参数，Ｔ是两层大气间的平均温度，ｉ是经向温度梯度。当经向温度逡逑梯度为负时，｜ｕｇ＞０，即高度越高，西风越大，反之，当经向温度梯度为正时，逡逑ＯＺ逡逑高度越高，西风越小。逡逑

对流层为负的经向温度梯度控制，而在３０°邋Ｎ的约ｌＯＯｈＰａ高度处有一个正值中逡逑心，其范围覆盖了邋５０°邋Ｎ以下的中低纬地区，高度范围大约为２００ｈＰａ－３０ｈＰａ，相逡逑对应的在纬向风场图（图３．２邋（ａ））中，，２０°邋Ｎ－５０°邋Ｎ的西风在２００ｈＰａ以下时逡逑是随着高度升高而增大的，因为２００ｈＰａ以下为负的经向温度梯度；而到了逡逑２００ｈＰａ－３０ｈＰａ高度，因为有正的经向温度梯度，西风随高度的升高是减小的，但逡逑也没有到达转为东风的程度，因此没有准零风层形成；到了邋３０ｈＰａ以上的负经向逡逑温度区，西风又开始随高度升高而增大。而在中高纬地区，由于主要为负的经向逡逑温度梯度控制，西风风速由下至上一直是增大的。逡逑（图３．１邋（ｂ））春季时，原先的经向温度梯度正值区域范围扩大，横贯整个逡逑中低平流层，其上下仍主要为负的经向温度梯度控制。在春季纬向风风场图（图逡逑３．２邋（ｂ））中
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P421.32

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本文编号：2666841