本文選題：平流層爆發(fā)性增溫 + 重力波��； 參考：《武漢大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：平流層爆發(fā)性增溫(SSW)是一種發(fā)生在冬季極區(qū)的非常強烈的大氣現(xiàn)象。在增溫事件發(fā)生期間,大氣的溫度場、風(fēng)場都受到強烈的影響,并且這種影響是全球性的。平流層爆發(fā)性增溫會引起全球不同層區(qū)的大氣耦合,因此研究其效應(yīng)對于理解大氣的動力學(xué)過程具有重要的意義。本文的主要工作有三個方面：1)利用COSMIC溫度數(shù)據(jù)和NCEP/NCAR再分析資料,對2008年的極渦位移型增溫事件和2009年的極渦破碎型增溫事件期間的極區(qū)重力波活動的變化特征進行了研究。2)利用ERA-interim再分析資料結(jié)合COSMIC數(shù)據(jù)研究了SSW期間熱帶背景大氣和Kelvin波的變化。3)利用ERA-interim再分析資料的海水表面溫度(SST)數(shù)據(jù)統(tǒng)計了不同ENSO相位的SSW事件期間,海水表面溫度異常(SSTA)的變化特征。研究結(jié)果表明：1、極區(qū)緯向平均的重力波活動在兩種類型的增溫事件之間均出現(xiàn)增強,這種增強在主增溫期間隨著緯向風(fēng)轉(zhuǎn)向由高向低發(fā)展。在極渦位移型主增溫事件期間,重力波活動在向下發(fā)展過程中強度保持穩(wěn)定,而在極渦破碎型主增溫期間,重力波活動在向下發(fā)展過程中則出現(xiàn)了明顯的減弱。極區(qū)重力波活動的空間分布會由于極渦的位置和強度不同呈現(xiàn)地理上的差異。總體而言,極渦邊緣區(qū)域背景風(fēng)場相對較強,重力波活動也較強,而在極渦外部及內(nèi)部,重力波活動較弱。然而重力波振幅最大值并不總與風(fēng)速最大的區(qū)域相對應(yīng)。這些差異可能是由背景風(fēng)的選擇性傳播以及重力波波源的差異造成的。2、在SSW期間,增強的中高緯行星波活動使得經(jīng)向環(huán)流也增強,從而在熱帶平流層造成上涌,使得平流層溫度出現(xiàn)降低。在此期間,平流層的緯向風(fēng)出現(xiàn)了向東的擾動。Kelvin波活動在SSW期間與熱帶印度洋-西太平洋局地的對流活動出現(xiàn)明顯的耦合。Kelvin波對驅(qū)動平流層?xùn)|向緯向風(fēng)擾動的貢獻也比正常年份大得多。3、統(tǒng)計結(jié)果表面,SSW事件的類型與ENSO相位存在著聯(lián)系,極渦破碎型的SSW事件幾乎都發(fā)生在拉尼娜相位。SSW事件期間,赤道中東部太平洋的SSTA比SSW發(fā)生之前出現(xiàn)增大,而北太平洋的SSTA則出現(xiàn)減小。赤道中東部太平洋SSTA的變化在厄爾尼諾和拉尼娜相位要比ENSO中性相位顯著。
[Abstract]:Stratospheric explosive warming (SSW) is a very strong atmospheric phenomenon occurring in winter polar regions. During the warming event, the temperature field and wind field of the atmosphere are strongly affected, and the influence is global. Stratospheric explosive warming can lead to atmospheric coupling in different layers of the world, so it is of great significance to study its effects for understanding the dynamic process of the atmosphere. The main work of this paper has three aspects: 1) using COSMIC temperature data and NCEP / NCAR reanalysis data. The variation characteristics of gravity wave activity in the polar region during the polar-vortex displacement-type warming events in 2008 and the polar vortex-breaking warming events in 2009 are studied. 2) the tropical background during SSW is studied using ERA-interim reanalysis data and COSMIC data. The variation of atmospheric and Kelvin waves. 3) using the sea surface temperature (SST) data of ERA-interim reanalysis data, the SSW events with different ENSO phases are calculated. Characteristics of surface temperature anomalies (SSTA) in seawater. The results show that the zonal mean gravity wave activity in the polar region increases between the two types of warming events, and this enhancement changes from high to low with the zonal wind during the main warming period. During the main warming event of the polar vortex displacement type, the gravity wave activity remains stable in the process of downward development, while the gravity wave activity weakens obviously in the downward development process during the main warming process of the polar vortex breaking type. The spatial distribution of gravity wave activity in polar region is geographically different due to the location and intensity of polar vortex. In general, the background wind field in the edge of the polar vortex is relatively strong, and the gravity wave activity is relatively strong, while the gravity wave activity is relatively weak outside and inside the polar vortex. However, the maximum amplitude of gravity wave does not always correspond to the region with the largest wind speed. These differences may be caused by selective propagation of background winds and differences in gravity wave sources. During SSW, the increased activity of mid-high latitude planetary waves also increases the meridional circulation, resulting in upwelling in the tropical stratosphere. The stratospheric temperature is reduced. In the meantime, The zonal wind in the stratosphere is disturbed eastward. The Kelvin wave activity is obviously coupled with the convective activity in the tropical Indian and western Pacific region during SSW. The contribution of Kelvin wave to driving the eastward zonal wind disturbance in the stratosphere is also more than normal. The year is much larger. 3. The type of SSW event on the surface of the statistical results is related to the ENSO phase. Almost all the SSW events of polar vortex fragmentation occur during the La Nina phase. The SSTA in the central and eastern equatorial Pacific increases than before SSW, while the SSTA in the North Pacific decreases. The variation of SSTA in the central and eastern equatorial Pacific is more significant in the El Nino and La Nina phases than in the ENSO neutral phase.
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P421.32;P433;P731.1

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陸春暉;丁一匯;;平流層與對流層相互作用的研究進展[J];氣象科技進展;2013年02期

2 黃榮輝;平流層與中間層大氣動力學(xué)的研究[J];大氣科學(xué);1985年04期

3 鄭彬;施春華;陳月娟;;中國平流層CH_4的分布特征和季節(jié)變化[J];高原氣象;2006年04期

4 胡永云;丁峰;夏炎;;全球變化條件下的平流層大氣長期變化趨勢[J];地球科學(xué)進展;2009年03期

5 劉毅;劉傳熙;;利用WACCM-3模式對平流層動力、熱力場及微量化學(xué)成分季節(jié)變化的數(shù)值模擬研究[J];空間科學(xué)學(xué)報;2009年06期

6 趙思雄;;近年來平流層環(huán)流研究動向[J];氣象科技資料;1975年06期

7 ;對流層與平流層[J];知識就是力量;1999年02期

8 陳洪濱;卞建春;呂達仁;;上對流層-下平流層交換過程研究的進展與展望[J];大氣科學(xué);2006年05期

9 劉傳熙;王海平;劉毅;;2003—2004年冬季北半球爆發(fā)性增溫期間極地平流層甲烷、水汽的演變特征[J];自然科學(xué)進展;2009年04期

10 呂達仁;卞建春;陳洪濱;陳月娟;陳澤宇;胡永云;劉毅;劉煜;任榮彩;田文壽;;平流層大氣過程研究的前沿與重要性[J];地球科學(xué)進展;2009年03期

相關(guān)會議論文 前3條

1 張杰;;全球氣候化學(xué)模式模擬QBO對平流層環(huán)流、溫度和水汽的影響[A];S18 大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境[C];2012年

2 閔凡花;王盤興;陳長勝;盛日鋒;;北半球中平流層環(huán)流轉(zhuǎn)型日期的氣候及其異常特征[A];中國氣象學(xué)會2005年年會論文集[C];2005年

3 陳月娟;施春華;周任君;畢云;;平流層臭氧、水汽和甲烷的變化特征及其與溫度變化的關(guān)系[A];中國氣象學(xué)會2006年年會“大氣成分與氣候、環(huán)境變化”分會場論文集[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 胡定珠;海溫和臭氧變化對平流層氣候的影響[D];蘭州大學(xué);2015年

2 賈越;平流層爆發(fā)性增溫期間大氣波動及海水表面溫度變化的研究[D];武漢大學(xué);2016年

3 舒建川;平流層對流層物質(zhì)交換及傳輸特征的研究[D];蘭州大學(xué);2012年

4 畢云;平流層水汽與甲烷的分布和變化及其氣候效應(yīng)的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

5 施春華;平流層微量氣體變化趨勢及其化學(xué)過程的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

6 謝飛;平流層對流層物質(zhì)交換以及平流層水汽與臭氧的研究[D];蘭州大學(xué);2011年

7 劉嶼;平流層自治飛艇：模型、動力學(xué)和控制[D];華南理工大學(xué);2009年

8 樊雯璇;剩余環(huán)流演變及其對痕量成分分布的影響[D];云南大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 朱露;平流層爆發(fā)性增溫期間中高層大氣背景及波動研究[D];中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心;2016年

2 蔡娟;太陽11年周期對北半球冬季平流層環(huán)流的影響機制[D];南京信息工程大學(xué);2016年

3 徐婷;Rossby波異常通過平流層—對流層相互作用對冬季溫度極端事件的影響[D];南京信息工程大學(xué);2016年

4 陸晏;夏季北半球平流層溫度和環(huán)流對太陽準11年周期的響應(yīng)及機制[D];南京信息工程大學(xué);2016年

5 宋劉明;臭氧層恢復(fù)及其影響和氣溶膠對平流層的影響[D];南京信息工程大學(xué);2013年

6 劉瑋;平流層準兩年振蕩對熱帶深對流活動及平流層水汽的影響[D];蘭州大學(xué);2014年

7 于田田;平流層準兩年振蕩與對流層大氣環(huán)流的關(guān)系[D];南京信息工程大學(xué);2007年

8 路也;平流層空間探測技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

9 徐菊艷;兩種再分析資料平流層溫度場的比較[D];南京信息工程大學(xué);2007年

10 陸春暉;北半球冬季平流層爆發(fā)性增溫的動力診斷分析[D];南京信息工程大學(xué);2008年

，

本文編號：2075326