北極地區(qū)大氣對流層結構及再分析資料可靠性研究
發(fā)布時間:2021-11-20 15:56
人類活動主要在大氣對流層,尤其是大氣邊界層內。大氣對流層和大氣邊界層與氣候變化、天氣過程、大氣與海洋/冰雪/陸地等的相互作用關系密切,充分了解對流層、邊界層結構有助于研究天氣系統(tǒng)、提高天氣預報準確率。與中低緯度地區(qū)相比,北極沿岸地區(qū)自動氣象站和探空觀測站點密度低,北冰洋上僅有少量海冰漂浮自動氣象站能持續(xù)工作、獲得長時間序列的地面氣象數(shù)據(jù),缺乏大氣對流層廓線數(shù)據(jù)。氣象學研究者往往只能通過衛(wèi)星遙感產品、再分析資料和數(shù)值模擬等方式了解北極大氣對流層結構。本文使用我國第6次至第9次北極科學考察期間“雪龍?zhí)枴弊吆教娇沼^測數(shù)據(jù),計算對流層高度、溫度、氣壓、相對濕度和風速,得出夏季北極太平洋扇區(qū)和白令海對流層高度約為10km且隨緯度增大而降低,低于中低緯度地區(qū)但高于年平均值。遞減率對流層頂(Lapse Rate Tropopause,LRT)和冷點對流層頂(Cold Point Tropopause,CPT)具有很強的一致性和極強正相關關系,均能用于判斷對流層高度。將NCEP/NCAR Reanalysis1再分析資料的對流層頂位勢高度、溫度、氣壓與現(xiàn)場觀測對比,確認Reanalysis1對流層頂產...
【文章來源】:國家海洋環(huán)境預報中心北京市
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1雙線性插值方案
北極地區(qū)大氣對流層結構及再分析資料可靠性研究16圖3.14次北極科學考察探空氣球觀測時間及位置3.2LRT和CPT特征利用4次北極科考共計獲得的200組有效探空數(shù)據(jù),根據(jù)2.2節(jié)的方法,計算得到LRT和CPT(圖3.2)。LRT在6650m至12850m之間,平均值為10003m;CPT在7.1×103m至1.4×104m之間,平均值為10116m;LRT和CPT之間相關系數(shù)高達0.94(通過顯著性水平0.01的置信度檢驗),MAE188.75m,協(xié)方差1.58×106m;LRT和CPT主要集中在7×103m~1.3×04m。探空觀測的緯度從57.64°N向北延伸至84.78°N,絕大多數(shù)位于70°N至84°N之間。計算60°N以南、60~70°N、70~80°N和80°N以北的LRT和CPT平均值(表3.1),可以發(fā)現(xiàn)隨著緯度增大,
LRT和CPT對比(左)、LRT(右上)和CPT(右下)經向分布
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2017年夏季北冰洋浮冰區(qū)海霧特征分析[J]. 陳志昆,魏立新,李志強,劉凱,丁明虎. 海洋預報. 2019(02)
[2]ERA5再分析數(shù)據(jù)適用性初步評估[J]. 孟憲貴,郭俊建,韓永清. 海洋氣象學報. 2018(01)
[3]氣候變暖背景下全球對流層頂高度和溫度的分布特征及變化趨勢[J]. 杜一博,張強. 干旱氣象. 2017(02)
[4]北冰洋中心區(qū)夏季大氣邊界層結構特征及其與海冰范圍變化的關系[J]. 卞林根,丁明虎,林祥,逯昌貴,高志球. 中國科學:地球科學. 2016(04)
[5]普里茲灣沿岸下降風特征分析[J]. 丁卓銘,張林,卞林根,孫啟振. 極地研究. 2015(04)
[6]北極夏季大氣垂直結構與空間分布特征[J]. 陳志昆,李志強,丁明虎. 海洋學報. 2015(11)
[7]青藏高原大氣邊界層結構特征研究綜述[J]. 李英,胡志莉,趙紅梅. 高原山地氣象研究. 2012(04)
[8]兩種再分析資料與RS92探空資料的比較分析[J]. 朱彥良,凌超,陳洪濱,張金強,彭亮,余予. 氣候與環(huán)境研究. 2012(03)
[9]利用探空氣球升速判定敦煌夏季白天邊界層高度的分析[J]. 惠小英,高曉清,韋志剛,侯旭宏,王超. 高原氣象. 2011(03)
[10]北冰洋80°~85°N浮冰區(qū)對流層大氣的垂直結構[J]. 馬永鋒,卞林根,周秀驥,逯昌貴,竇挺峰,湯潔. 海洋學報(中文版). 2011(02)
本文編號:3507661
【文章來源】:國家海洋環(huán)境預報中心北京市
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1雙線性插值方案
北極地區(qū)大氣對流層結構及再分析資料可靠性研究16圖3.14次北極科學考察探空氣球觀測時間及位置3.2LRT和CPT特征利用4次北極科考共計獲得的200組有效探空數(shù)據(jù),根據(jù)2.2節(jié)的方法,計算得到LRT和CPT(圖3.2)。LRT在6650m至12850m之間,平均值為10003m;CPT在7.1×103m至1.4×104m之間,平均值為10116m;LRT和CPT之間相關系數(shù)高達0.94(通過顯著性水平0.01的置信度檢驗),MAE188.75m,協(xié)方差1.58×106m;LRT和CPT主要集中在7×103m~1.3×04m。探空觀測的緯度從57.64°N向北延伸至84.78°N,絕大多數(shù)位于70°N至84°N之間。計算60°N以南、60~70°N、70~80°N和80°N以北的LRT和CPT平均值(表3.1),可以發(fā)現(xiàn)隨著緯度增大,
LRT和CPT對比(左)、LRT(右上)和CPT(右下)經向分布
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2017年夏季北冰洋浮冰區(qū)海霧特征分析[J]. 陳志昆,魏立新,李志強,劉凱,丁明虎. 海洋預報. 2019(02)
[2]ERA5再分析數(shù)據(jù)適用性初步評估[J]. 孟憲貴,郭俊建,韓永清. 海洋氣象學報. 2018(01)
[3]氣候變暖背景下全球對流層頂高度和溫度的分布特征及變化趨勢[J]. 杜一博,張強. 干旱氣象. 2017(02)
[4]北冰洋中心區(qū)夏季大氣邊界層結構特征及其與海冰范圍變化的關系[J]. 卞林根,丁明虎,林祥,逯昌貴,高志球. 中國科學:地球科學. 2016(04)
[5]普里茲灣沿岸下降風特征分析[J]. 丁卓銘,張林,卞林根,孫啟振. 極地研究. 2015(04)
[6]北極夏季大氣垂直結構與空間分布特征[J]. 陳志昆,李志強,丁明虎. 海洋學報. 2015(11)
[7]青藏高原大氣邊界層結構特征研究綜述[J]. 李英,胡志莉,趙紅梅. 高原山地氣象研究. 2012(04)
[8]兩種再分析資料與RS92探空資料的比較分析[J]. 朱彥良,凌超,陳洪濱,張金強,彭亮,余予. 氣候與環(huán)境研究. 2012(03)
[9]利用探空氣球升速判定敦煌夏季白天邊界層高度的分析[J]. 惠小英,高曉清,韋志剛,侯旭宏,王超. 高原氣象. 2011(03)
[10]北冰洋80°~85°N浮冰區(qū)對流層大氣的垂直結構[J]. 馬永鋒,卞林根,周秀驥,逯昌貴,竇挺峰,湯潔. 海洋學報(中文版). 2011(02)
本文編號:3507661
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