《表1 南极点夏季对流层顶高度与季节/年度SAM指数和南方涛动指数的相关系数》
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《1987—2017年间南极点大气风温垂直结构及趋势变化特征》
图3给出了1987—2017年间各高度上每周的逆温层发生率.由图可见,南极点近地表几乎全年都存在0.5~1km厚的逆温层,仅夏季近地表逆温层的发生率相对较小,Zhang等(2011)也发现类似结果,地表逆温层更频繁地出现在冬季和秋季,冬季近地表的超低温产生了永久逆温;位于10km左右的对流层顶逆温层则仅在夏秋两季出现.根据世界气象组织WMO (World Meteorological Organization)对热对流层顶的定义(温度递减率降至2K/km或更低的高度,而且自该高度到其上2km内任何高度的平均温度递减率都不超过2 K/km)计算出1987年至2017年的夏季对流层顶高度,可见夏季对流层顶高度在8~12km之间(图略).已有研究指出,南极气候与南半球环状模(SAM,Southern Annular Mode)和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO,El Ni1o-Southern Oscillation)密切相关(Pezza et al.,2008;Clem and Fogt,2013;Nicolas et al.,2017).由夏季对流层顶高度距平与SAMI和SOI两种指数的季节平均和年平均变化可以看出,夏季对流层顶高度距平与两种指数存在一定的相关性(图略).将夏季对流层顶高度分别与SAM指数和南方涛动指数进行相关性分析,发现南极点夏季对流层顶高度与春季和年度SAM指数高度相关,但其与南方涛动指数的相关系数在所有季节均较低(表1),暗示了春季SAM正模态有利于南极大陆夏季发展出较深厚的对流层.其他研究也指出南半球环状模和南方涛动可对南极地区对流层及平流层环流和温度产生影响(如Thompson et al.,2005a;Hurwitz,2011;Byrne and Shepherd,2018;Lim et al.,2018).对于SAM指数,夏季对流层顶高度与其春季和年平均序列的相关系数较大,主要因为春季是南半球环状模的活跃季节(Thompson and Wallace,2000).而对于南方涛动指数,夏季对流层顶高度与其相关系数相对较小,其原因可能在于低纬系统与极地系统的耦合难以主导极地夏季对流层顶高度的变化,而极地地区的气象条件则可直接制约当地对流层顶高度的发展.
图表编号 | XD0056543400 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.08.01 |
作者 | 徐敏、杨清华、李煜斌、韩博、杨元建、于乐江 |
绘制单位 | 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心、南京信息工程大学遥感与测绘工程学院、中山大学大气科学学院广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)、南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心、南京信息工程大学大气物理学院、中山大学大气科学学院广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)、香港中文大学环境能源及可持续发展研究所、中国极地研究中心国家海洋局极地科学重点实验室 |
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