北半球冬季極區(qū)平流層溫度十年際變化的研究.pdf

1、采用ERA-Interim再分析資料、大氣化學氣候模式(CCMVal)資料，并結合中高層大氣模式（MUAM）作為主要研究手段，重點從輻射和動力角度分析了上世紀后二十年(1980-2000)冬季平流層氣候變化，討論了溫室氣體濃度變化以及動力下邊界變化及其綜合效應對平流層溫度、環(huán)流、波活動等的影響，并探討其可能的影響機理，主要得到以下幾點結論:
　　(1)本文首先利用ERA-Interim再分析資料和CCMs模式集資料，采用波活動診斷

2、方法，對比分析了北半球冬季平流層溫度、環(huán)流以及行星波活動在上世紀后二十年的變化。診斷發(fā)現(xiàn)，北半球12月高緯度地區(qū)中低平流層呈增溫趨勢;而1-2月溫度變化呈冷卻趨勢。在12月中高緯度中上平流層緯向風明顯減速;而在1-2月高緯度中高平流層，隨著緯度和高度的增加，緯向風呈明顯加速趨勢。冬季北半球準定常行星波主要沿低緯度和極地波導兩支波導向上傳播。但是，12月準定常行星波沿低緯度波導的傳播減弱，沿極地波導向平流層整層的傳播則明顯增強。而1-2月

3、準定常行星波沿低緯度波導的傳播明顯增強，沿極地波導向平流層的傳播則減弱。因此，北半球極區(qū)平流層1980-2000年間12月與1-2月波流相互作用的年代際變化形勢趨于相反，有必要針對冬季不同月份分開進行討論。
　　(2)利用MUAM模式設計了相關敏感性數(shù)值試驗，通過數(shù)值試驗結果發(fā)現(xiàn)1980-2000冬季平流層溫度變化主要由溫室氣體濃度變化以及下邊界條件變化引起。12月北半球高緯平流層臭氧濃度顯著下降，即臭氧損耗，北半球極區(qū)附近臭氧顯

4、著減少，對紫外輻射的吸收作用也隨之減小，因此導致極區(qū)平流層溫度降低。與此同時CO2濃度顯著增加，由于二氧化碳強烈發(fā)射紅外輻射，因此會導致平流層溫度下降。臭氧、CO2等輻射活躍氣體濃度變化及其輻射強迫作用對北半球平流層都有顯著的影響，但CO2濃度增加對北半球平流層的影響更大。南北半球極地平流層對下邊界條件變化的不對稱響應明顯，這主要與南北半球不同的下邊界條件及與之相關的行星波活動和波傳播過程有關。
　　(3)在1980-2000年間