论文摘要
全球气候变暖是当前国内外广泛关注的一个热点问题。当前全球气候变暖的观测事实,使气候工作者更为关注气候资料序列的均一性。这是因为均一性气候序列是研究气候实际变化与预测气候变化趋势的基础。对于中国长期气候变化的检测,观测数据的非均一性和可靠性问题至今仍存在不少问题。通常,一个均一性时间序列被定义为只包含天气和气候变化的序列。但在气候序列形成的漫长过程中,站址迁移、仪器变更、仪器故障、新的平均计算公式、观测时次变化以及观测者的系统误差等人为因素导致了气候序列产生不连续。本文是中国气象局主持的973项目“近60年中国高空温度序列的均一性检验订正研究专题”中作者完成的一部分工作。基本研究思路是运用惩罚最大F检验和惩罚最大T检验,对质量控制后的1951-2008中国区域内123个探空站的月探空温度、月探空高度序列在00时次和12时次的探空资料进行均一化检验订正。具体研究了三个层次的问题：1.通过案例研究,展现该方法对温度、高度序列的均一检验和订正的效果,并分析了各规定层上导致温度、高度序列间断点的主要原因、间断点数量特征等。2.计算不同等压面上温度、高度序列平均订正幅度及其在各个规定层进行正、负订正的台站比例及其订正幅度。3.通过研究中国123个探空站近60年高空温度、高度月平均均一化时间序列,分析1951-2008年温度、高度序列订正前后在对流层底、对流层中下层和平流层底的趋势变化差异。本文的主要研究结果如下：1.各等压面温度序列不均一的主要原因是辐射订正和仪器换型,并且00时次和12时次辐射订正和仪器换型导致的间断点数呈现波动性。00时次和12时次温度序列订正幅度呈现随高度增加而增大的趋势,其中,00时次每个规定层上,订正后的台站温度平均降低0.33℃；12时次每个规定层上,订正后的台站温度平均降低了0.42℃。此外,在研究时段内,平流层底温度随时间的变化趋势在订正后增加了0.165℃/10a,对流层顶在订正后则下降了0.085℃/10a,对流层中下层在订正后增加了0.0840℃/10a。2.00时次和12时次,主要导致高度序列不均一性的原因是辐射订正、仪器更换,探测系统的升级次之,而观测时间对高度序列不均一性的影响则不甚明显。00时次和12时次辐射订正、仪器更换和探测系统升级导致间断点数基本上是随着高度的增加而增加,同时,订正的幅度也随之增大。00时次和12时各个规定层中不均一的高度序列平均订正后降低了11.35位势米和15.20位势米。在研究时段内,平流层底高度序列随时间的变化趋势订正后增加了10.377位势米/10a,对流层顶订正后增加了4.378位势米/10a,而对流层中下层订正后增加了2.678位势米/10a。