夏季北半球平流层温度和环流对太阳准11年周期的响应及机制

发布时间：2020-08-14 18:01

【摘要】：利用1979-2013年6-8月欧洲中期预报中心ERA-Interim、日本气象局JRA-55和美国国家航空航天局MERRA三套逐月再分析资料和美国大气和海洋管理局2004-2010年6-8月太阳光谱辐照度资料,采用气象统计方法和北京气候中心大气辐射模式BCC-RAD,研究了夏季北半球平流层温度、环流对太阳准11年周期的响应特征,并讨论了其响应机制。所得结论如下：(1)夏季北半球平流层气候态温度随高度升高,平流层顶极区达最大；平流层温度与太阳活动存在显著的相关性；在太阳活动准11年周期内,太阳活动强年较弱年,平流层内出现3个显著温度增强区,分别为赤道平流层下层,增强1.2K,赤道平流层上层,增强1.6K,极区平流层顶,增强3.2K。(2)对于夏季北半球环流而言,主要表现为平流层盛行东风,经圈环流整体偏弱,动力过程偏弱,辐射占主导地位。平流层纬向风与太阳活动存在显著相关性；在太阳活动准11年周期内,太阳活动强年较弱年,中纬度地区纬向东风减弱,经圈环流在赤道平流层下层、上层和极区平流层顶为上升运动减弱。(3)夏季北半球平流层太阳循环通过加热率对温度产生影响。影响加热率的主要因素为臭氧浓度和紫外辐照度。在太阳活动准11年周期内,太阳活动强年较弱年,紫外辐照度增大7%,臭氧加热率整层增强,且随高度增加而增强；臭氧浓度在平流层下层增大,上层减小,该变化导致臭氧加热率有类似的变化型,并向高处偏移。臭氧加热率在平流层上层的变化由紫外辐射决定,平流层下层则由臭氧决定,臭氧加热率的正变化区与赤道平流层上、下层温度的变化区一致。(4)夏季北半球平流层太阳循环通过热成风平衡对纬向风产生影响,温度水平梯度与纬向风垂直梯度成正比；太阳活动强年较弱年,极区平流层顶经圈环流上升运动减弱,绝热冷却减弱,温度增强；平流层下层BD环流上升支减弱,臭氧增加,臭氧加热大气,温度变化。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P461.1;P434


本文编号：2793360