北半球平流层准零风层的分布特征及影响因子探讨

发布时间：2020-06-08 17:42

【摘要】：本文采用ECMWF提供的1979年3月-2015年2月共36年的ERA-Interim逐日和逐月的U风场、V风场、温度场、位势高度场的再分析格点数据资料,水平分辨率为1.5°×1.5°,垂直方向从1000-1hPa共37层,使用合成分析、谐波分析的方法对北半球平流层准零风层(QZWL)的分布特征及影响因子进行探讨。主要结论如下：(1)在平流层中下层风场分布：低纬20°N以南一年四季盛行东风,中高纬风场具有明显的季节变化。冬季时中高纬盛行西风,西风强度最强；夏季时,除100hPa外盛行东风且东风最强；春季和秋季为季节转换期,平流层风场的分布与冬季大致相同,但中高纬的西风更弱、低纬的东风更强。(2)除中低纬平流层中下层的100°E-100°W区域外,沿着某一特定纬度,QZWL随经度的变化不大；纬度位置不同时,QZWL的分布有明显季节变化。在冬季,QZWL主要位于低纬度10°N-20°N间的50-100hPa,多在50-70hPa间；在春季,QZWL位于EQ-30°N间的30-100hPa,主要在20°N-30°N间;在夏季,QZWL主要位于30°N以北的中高纬50-100hPa间,多在70hPa附近；在秋季,QZWL主要位于中低纬20°N-40°N的50-100hPa之间。(3)11月-次年3月北半球纬向风分布呈冬季型,6-8月纬向风分布呈夏季型。气候平均态下,4月8日-5月18日风场从冬季型向夏季型转换,8月21日-9月21日从夏季型向冬季型转换,QZWL的纬度位置随风场的季节转换而变化。(4)以不同高度的赤道纬向风为依据划分QBO位相时,不管是夏季还是冬季低纬平流层风场的分布都会发生变化,QBO位相的划分主要影响低纬的QZWL分布。但冬季时风场的变化与所选的层次有关,在不同的划分依据下QZWL的位置会发生变化,QZWL上下层的风场也不同。夏季,不同划分依据、不同QBO位相下,中高纬的QZWL始终位于30°N以北的50-100hPa。(5)冬季平流层经向温度梯度的变化会使副热带100°E-100°W区域经常出现闭合的零风线。夏季在6月和7月,平流层经向温度梯度变化使中高纬QZWL北移,在8月使高纬东风逐渐减小为西风。在春季和秋季平流层温度进行调整,春季时平流层温度变化有利于中高纬QZWL的形成；秋季时促使QZWL从中纬向低纬靠近。(6)冬季时行星波的涡动通量输送最强,行星波通过1波和2波在高纬平流层中下层的辐散异常,使平流层西风加速,QZWL无法在中高纬形成。夏季时行星波的涡动通量输送最弱,行星波1波、2波、3波在中高纬平流层低层有弱辐合异常,促使QZWL向下移动。春季和秋季行星波强度比夏季强、比冬季弱,其中秋季行星波传播的强度又比春季强。春季,1波、2波、3波在中高纬平流层有辐合异常,有利于QZWL在中高纬地区形成。秋季,行星波通过1波和2波使高纬平流层辐散,不利于QZWL在高纬维持。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P434

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