大气质量南北涛动的季节循环.PDFVIP

2008 年 第 53 卷 第 21 期 : 2638 ~ 2645 《中国科学》杂志社 论 文 SCIENCE IN CHINA PRESS 大气质量南北涛动的季节循环 ① ①* ①② ① 卢楚翰 , 管兆勇 , 梅士龙 , 秦育婧 ① 南京信息工程大学 气象灾害重点实验室, 大气科学学院, 南京 210044; ② 嘉兴气象局气象台, 嘉兴 314000 * 联系人, E-mail: guanzy@ 2008-01-28 接受, 2008-06-02 接受 国家自然科学基金(批准号:、国家重点基础研究发展计划(编号: 2004CB418302)和南京信息工程大学气象灾害重点实验室课题(批准 号: KLME060101)资助项目 摘要 利用 1979~2006 年 NCEP/NCAR 逐日、月平均地表气压、经向风、辐射及水汽再分析 关键词 资料, 对大气质量南北涛动(IHO)季节特征进行分析, 结果表明: (1) 由地表气压计算的大气质 南北涛动(IHO) 量 IHO 季节循环明显, 两半球大气质量呈一波型反位相变化, 且两半球年变程相当; (2) 半球 大气质量 季节循环 水汽质量在南北半球呈现反相变化的季节循环特征, 其年变程与 IHO 的季节循环相当, 但位 越赤道质量流 相相反; (3) 季节变化中, 越赤道气流的形成与大气中水汽质量的变化有关(E-P); (4)辐射加热 为 IHO 的主要外强迫因子, 其中半球地表净短波和净长波辐射, 分别与水汽质量及越赤道质 量流季节变化相对应; (5) IHO 季节变化主要与中纬度大气质量变动有关. 全球范围大气质量 的重新分布, 在不同季节间有显著的海陆分布差异, 在北半球主要表现为纬向型分布, 而南半 球则以经向型分布为主. 地表气压是描述气候变化的重要参数[1], 其自身 由于地球热赤道地理位置的季节变更, 冬夏季 演变反映着大气质量的分布以及大气环流的变化. 节两半球间大气质量输送呈相反方向, 造成 IHO 的 在目前基于大气质量守恒框架下的数值模拟及再分 季节变化, 该变化将导致全球范围内大气的重新分 析资料同化中[2~4] [5] 布, 大气成分(臭氧、温室气体、大气污染源等)分布 , 地表气压是一个敏感的积分值 , 其模拟效果是评价模式的一个重要参数. 1981 年, 亦可随之改变. 同时, 地表气压场很大程度上决定了 Trenberth[2]通过研究地表气压及 SLP, 发现由于水汽 近地表风场[11], 因而 IHO 的季节变化必然与季风变 质量的季节变化, 全球大气质量存在变程为 0.5 hPa 化联系密切. 本文使用 1979~2006 年 NCEP/NCAR 资 的年循环, 并在 8 月达到最大. 半球平均地表气压冬 料研究 IHO 季节变化, 讨论半球际大气质量的具体 高夏低的变化, 也被地球形变探测所侦测到[3]. 随着 分布特征和差异, 以及季节 IHO 的主要内部因子包 多种全球格点再分析资料的出现(NCEP, ERA, JRA 括半球水汽质量、越赤道质量流,