【摘要】：本文研究了浮力頻率(N)的時(shí)空變化、影響因子、及對水汽和降水的影響。在用NCEP/NCAR再分析資料揭示浮力頻率的時(shí)空變化特征時(shí),以具體年份、月份及日期的時(shí)間片段為例,旨在獲得最能反映出浮力頻率在日內(nèi)、日際、和月際尺度上的空間分布的圖像。發(fā)現(xiàn)N~2在較為“瞬時(shí)”的尺度上會(huì)有一些取負(fù)值的區(qū)域;隨著時(shí)間尺度的加大,N~2趨于取空間變化幅度較小的正值。相應(yīng)于這些時(shí)間尺度,浮力頻率在熱帶平流層和對流層的冬半球極地地區(qū)都有高值中心存在,其水平分布與緯度和高度、海洋和陸地、山脈和地形分布等有關(guān)。通過變換和推導(dǎo),本文將浮力頻率表達(dá)為溫度及上下層溫度差的函數(shù),研究了這兩個(gè)量在浮力頻率變化中的相對重要性。這可以由三者之間標(biāo)準(zhǔn)化的線性回歸方程中的系數(shù)所體現(xiàn)。結(jié)果表明,針對不同時(shí)空變化的采樣樣本,相對重要性分析的結(jié)果是有差異的。對于年際變化的樣本,浮力頻率的變化在低層由溫度差主導(dǎo),在高層的高緯度地區(qū)受二者的共同影響。相較于年際變化,在浮力頻率的季節(jié)變化中,溫度和溫度差的影響有明顯的變化。在對流層中低層,這種變化主要出現(xiàn)在山脈和高原等地區(qū);在高層,其變化主要在高緯度地區(qū)。對空間變化的樣本,溫度的影響直到平流層才有明顯增強(qiáng)。浮力頻率對當(dāng)?shù)丶捌渌貐^(qū)的天氣氣候可能有遙相關(guān)的影響。分析顯示,浮力頻率對大氣中的水汽含量有更為直接的作用。對于降水,浮力頻率通過水汽含量所造成的影響只是其影響因子之一;降水的變化還與其他影響因子有關(guān)。
【圖文】：

圖 1 氣塊與周邊環(huán)境Fig.1 The air parcel and surrounding environment.率（N）推導(dǎo)時(shí)，通常所采用的是小擾動(dòng)法。在靜力后，最初的平衡態(tài)被破壞，重力與浮力不平衡，因而本的高度位移一小段距離 z ，到達(dá)了新的位置，由此塊的密度與氣壓實(shí)際上都發(fā)生了改變，既不是初始狀。在此假設(shè)氣壓能夠立即適應(yīng)環(huán)境，并且氣塊溫度是 T0為初始狀態(tài)的密度和溫度，氣塊氣壓 p0即為環(huán)gzpdtdzdtdw 0221 式 p gz進(jìn)行變換，將高度、壓力的變化替換為氣

第三章 浮力頻率的分布穩(wěn)定度 N2的水平分布，圖中黃色區(qū)域代表著此地的 N2為負(fù)值，處于靜力不穩(wěn)定的狀態(tài)，而深藍(lán)色則意味著該處 N2為較高的正值，層結(jié)穩(wěn)定性很強(qiáng)。可以看出，黃色負(fù)值區(qū)域存在明顯的日變化。因?yàn)?N2可以看作是平均溫度與溫度差的函數(shù)，所以某一格點(diǎn)的靜力穩(wěn)定度在一天之中發(fā)生較大的變化是有可能的，特別是黃色負(fù)值區(qū)和淺藍(lán)色正值區(qū)的交替出現(xiàn)，代表著此處的層結(jié)在不穩(wěn)定和穩(wěn)定間反復(fù)變化。在這四個(gè)時(shí)次中，陸地上空的負(fù)值區(qū)出現(xiàn)并不連貫，0 時(shí)陸地上幾乎看不到黃色的區(qū)域，而在 6 時(shí)，N2的負(fù)值區(qū)域出現(xiàn)在澳大利亞上空；12 時(shí)位于非洲中部的部分地區(qū)和澳洲西端；18 時(shí)負(fù)值區(qū)域大約出現(xiàn)在南美洲的東側(cè)和南端。但在北極的海洋上以及北太平洋近陸地處有比較固定的靜力穩(wěn)定度負(fù)值區(qū)，同時(shí)高值的浮力頻率分布在西伯利亞地區(qū)，屬于冬半球的高緯度區(qū)域。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P426

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本文編號：2618772