全球平流层下部降温及其对纬向风的影响.pdfVIP

维普资讯 第 34卷第 5期 气 象 科 技 Vo1．34，No．5 2006年 10月 METEOROLOGICALSCIENCEAND TECHNOLOGY 0Ct．2006 全球平流层下部降温及其对纬向风的影响 郑彬 施春华2 (1中国气象局热带海洋气象研究所热带季风重点开放实验室，广州 510080； 2中国科学技术大学地球和空间科学学院，合肥 230026) 摘要 利用NCEP／NCAR再分析资料 ，结合HAEOE的臭氧和甲烷卫星观测资料 ，分析 100～50hPa的平流层下部 温度变率及其与微量气体和平均纬向风的关系。结果表明，全球平流层下部大气温度 自1948年至今总体呈下降 趋势，而近十几年，全球平流层下部温度下降更加显著。热带和低纬 甲烷的增长可能是其降温的一个重要原因。 此外，由于平流层下部温度变率的经向不均匀性，同时还会引起该地区平均纬向风的变化。 关键词 平流层下部 全球降温 大气环流 甲烷 降对中层大气本身的反馈作用，以及对对流层气候 引言 活动的影响也是一个重要的研究问题 。事实上 ，中 气候变化是全球变化的核心问题和重要内容 ， 层大气微量气体的化学反应率对温度非常敏感，因 它在全球气候环境中的突出表现就是全球变暖的问 此温度结构的改变对某些微量气体(有较大化学反 题 。政府间气候变化专 门委员会 (IPCC)第 3次评 应源和汇的微量气体)的分布将会产生重要影响，而 估报告中指出，全球平均气温从 19世纪后期开始就 它们本身也是影响温度结构的因素，因此这也是中 呈现上升趋势，而在 20世纪70年代以后，这种增温 层大气关于全球变化研究的一个热点问题。本文正 趋势似乎更加速迅速。全球增温意味着生物生存和 是从考察平流层下部的温度变率着手，讨论平流层 活动范围将发生改变，例如热带生物向亚热带发展， 下部臭氧和甲烷含量对近十几年温度变化的影响以 而不能适应的物种将会灭绝 ，导致 了生物多样性 的 及大气环流对平流层降温的响应。 变化 ；同时全球变暖还将导致雪盖面积减少，海平面 本文用到的主要资料有 NCEP／NCAR再分析 上升等等。中国20世纪90年代 以来的持续暖冬也 的 100～50hPa月平均气温和纬 向风场资料，版本 正是全球变暖的一个体现。而前面提到的全球变暖 号 19的卤素掩星试验 HALOE(HalogenOccultation 主要是指地表温度和对流层气温 由于温室气体对地 Experiment)的 100～50hPa季平均臭氧 (o3)和 甲 面长波辐射的吸收而增温的现象，相反 ，在对流层以 烷(CH)卫星观测资料l4 j。其 中气温资料时间为 上的平流层，甚至包括 中间层和热层 的整个中层大 1948～2004年，纬向风资料和 HALOE资料时间为 气，由于吸收了更少的地表红外辐射而很可能出现 1992～2004年 1月。分别对不同的纬度带进行资 降温，形成 中层大气 的全球变冷_1j。Brasseur和 料平均。考虑到微量气体的混合 比值不能代表其实 i4itchman_2jBriihl和 Crutzen[33曾分别利用模式进 ， 际含量，因此将臭氧和 甲烷的混合 比值转化为 100 行计算，结果都表明温室气体的增加对整个平流层 ～ 50hPa单位面积气柱的摩尔数。 起降温作用，其 中平流层顶的温度在 21世纪末最大 1 平流层下部平均温度的变化趋势 可降温 16～22