利用高分辨探空资料分析热带下平流层重力波活动

论文摘要

本文利用美国提供的位于太平洋上的8个站点长达7年的高垂直分辨率探空资料中的温度和水平风参量,研究分析了热带下平流层（18-25km）的重力波特征。这8个站点基本位于热带太平洋,对流活动频繁,18-25km高度内盛行东风,有周期性的西风出现。平均说来,随着纬度的增加重力波活动减弱,季节变化明显,近赤道地区重力波活动还呈现显著的年际变化特性。 本文主要分析了重力波能量和主要参数的时空变化。主要表现为:北半球重力波能量冬季大而夏季小,且随着纬度增加而减小。近赤道地区重力波的能量还呈现明显的与赤道QBO周期一致的年际变化特性,当QBO由东风位相向西风位相转变时,重力波能量总是达到显著的极大值。这说明,近赤道地区下平流层重力波活动的年际变化与赤道QBO紧密相关。 重力波能量主要向上传播,上传的比例冬季小夏季大。在水平方向上,重力波主要向东传播。纬向动量通量表现出与能量相似的时间变化趋势。固有频率一般较低,约为2.5-3.5f,随纬度增加而缓慢增加,其与惯性频率f的比值却随纬度增加缓慢减小。平均的垂直波长和水平波长都是随着纬度的增加而减小,垂直波长还具有冬季长夏季短的季节变化。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 中层重力波的重要性
• 1.2 国内外研究进展
• 1.3 本文研究的主要内容和目的
• 第二章 资料和分析方法
• 2.1 资料描述
• 2.2 分析方法
• 2.2.1 重力波扰动的提取
• 2.2.2 Fritts和Vanzandt 参数化方案
• 2.2.3 分析程序介绍
• 第三章 重力波能量密度的时空变化
• 3.1 简介
• 3.2 能量密度的季节变化
• 3.3 能量密度的年际变化
• 3.4 能量密度随纬度的变化
• 3.5 动能和势能之比
• 3.6 18-30KM的重力波能量密度
• 3.7 总结
• 第四章 重力波参数
• z'>4.1 垂直波长λ_z
• h'>4.2 水平波长λ_h
• 4.3 固有频率ω
• 4.4 垂直传播方向
• 4.5 水平传播方向
• 4.6 动量通量
• 4.7 垂直波数功率谱
• 4.8 18-30 KM高度范围内的重力波参数
• 4.9 总结
• 第五章 台风存在时下平流层的重力波特性
• 5.1 简介
• 5.2 分析方法
• 5.3 个例分析
• 5.3.1 2003年的 STY02W
• 5.3.2 2002年的 STY02W
• 5.4 总结
• 第六章 结论和讨论
• 6.1 结论
• 6.1.1 重力波能量密度
• 6.1.2 重力波参数
• 6.2 问题和讨论
• 参考文献
• 致谢
• 附图
• 第二章附图
• 第三章附图
• 第四章附图
• 第五章附图