两种再分析资料平流层温度场的比较

两种再分析资料平流层温度场的比较

论文摘要

本文在Lorenz环流分解基础上比较了全球低层平流层(150~10hPa)ECMWF和NCEP/NCAR两种再分析资料月平均温度场的差异。ECMWF和NCEP资料时间跨度均为1958年1月至2001年12月,它们分布在2.5°×2.5°的网格点上。首先对两种资料气候纬向平均值差异进行t检验以及对纬向平均温度年际方差差异进行F检验,分析在纬度—高度垂直剖面上,两者差异的空间分布特征;然后分别讨论对于DJF季和JJA季南、北半球在平流层低层的定常波,两种资料存在的差异,哪一种更合理;最后比较两种资料全(半)球和热带平流层冬、夏季气温距平的特征,以及它们对近50年来三次强火山(1963年阿贡火山,1982年厄尔奇冲火山和1991年皮纳图博火山)喷发后平流层增温的响应。结果表明:(1)气候纬向平均DJF季北极上空是冷中心,ECMWF资料气候均值显著低于NCEP资料;南极上空是暖中心,ECMWF资料气候值显著高于NCEP资料;在JJA季,反之。无论DJF季还是JJA季100hPa30°s~30°N低纬纬带都是冷中心;在该冷纬带ECMWF资料气候值显著低于NCEP资料,ECWMF资料的年际方差显著小于NCEP资料。(2)温度场中的定常波,在30hPa层以下NCEP资料和ECMWF资料定常波的特征比较吻合,但在30hPa以上出现小尺度的扰动;该特点低纬比高纬明显,且随着高度而增强,尤其集中在120°W和60°E附近的区域;其成因是NCEP资料温度场定常波多小扰动。因为小尺度扰动是不能传播到平流层的,所以NCEP资料平流层的小尺度扰动是资料处理过程中产生的资料噪声。(3)两种资料均表明,火山活动影响最显著的高度在70~50hPa层,由此高度向上或向下影响逐渐减小。但是在100hPa和10hPa层上两者却不同。总的来说,在半球和全球区域除了个别JJA季,一般均是皮纳图博火山的影响最大,而在热带地区则是阿贡火山的影响大。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 两种再分析资料对比研究进展
  • 1.3 平流层温度场研究进展
  • 1.4 本文主要研究内容及意义
  • 第二章 资料与方法
  • 2.1 资料
  • 2.2 Lorenz环流分解
  • 2.3 显著性检验
  • 第三章 气候纬向平均温度比较
  • 3.1 气候概况
  • 3.2 气候纬向平均差异显著性检验
  • 3.3 年际方差差异显著性检验
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 定常波比较
  • 4.1 北半球冬季定常波
  • 4.2 北半球夏季定常波
  • 4.3 南半球冬季定常波
  • 4.4 南半球夏季定常波
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 气候异常比较
  • 5.1 北(南)半球气候异常比较
  • 5.2 热带地区气候异常比较
  • 5.3 全球气候异常比较
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 论文附图
  • 相关论文文献

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