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南亚高压与邻近地区臭氧变化的相互作用 预览 被引量:1
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作者 覃皓 郭栋 +5 位作者 施春华 李震坤 周顺武 黄莹 王琳玮 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第2期421-434,共14页
利用ERA-interim月平均再分析资料、相关分析和信息流方法,分析了1979~2015年夏半年(5~9月)100 h Pa上南亚高压与邻近地区臭氧变化的相互作用。结果表明:除7月外,夏半年南亚高压与南亚高压区臭氧低值(简称臭氧低值)存在相互作用... 利用ERA-interim月平均再分析资料、相关分析和信息流方法,分析了1979~2015年夏半年(5~9月)100 h Pa上南亚高压与邻近地区臭氧变化的相互作用。结果表明:除7月外,夏半年南亚高压与南亚高压区臭氧低值(简称臭氧低值)存在相互作用。6月和9月南亚高压和臭氧低值强度变化相互影响,而在5月和8月二者的作用仅仅是单向的。在6月南亚高压和臭氧低值的中部和西部边缘,以及9月南亚高压北部和臭氧低值中心区,臭氧低值增强(减弱)可能是南亚高压增强(减弱)的部分原因,南亚高压增强(减弱)也可能是臭氧低值增强(减弱)的部分原因。在6月南亚高压和臭氧低值的东南部、8月南亚高压和臭氧低值的西部和东部,以及9月南亚高压的西部,南亚高压增强(减弱)可能导致臭氧低值增强(减弱)。在5月南亚高压西部和臭氧低值南部,臭氧低值的增强(减弱)可能导致了南亚高压的增强(减弱)。根据相关分析,推测臭氧变化对南亚高压变化的可能影响机制如下:当南亚高压区臭氧浓度出现正异常时,辐射加热在其上部(下部)为负异常(正异常),导致高层(低层)异常辐合(辐散),从而导致下沉异常。高层异常辐合与下沉异常最终使南亚高压异常减弱。而臭氧浓度负异常导致南亚高压呈现正异常的过程与上述过程相反。 展开更多
关键词 南亚高压 臭氧低值 相互作用 机制
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WACCM3对夏季青藏高原臭氧谷双心结构的模拟性能评估! 被引量:8
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作者 万凌峰 郭栋 +2 位作者 刘仁强 施春华 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第1期57-66,共10页
利用全大气气候通用模式WACCM3对青藏高原夏季臭氧谷(OV)的双心结构进行了模拟。通过模式输出资料和ERA-interim再分析资料、MLS卫星资料的对比分析,对模式模拟性能进行了评估。结果表明:WACCM3能模拟出青藏高原夏季OV的双心结构,尤... 利用全大气气候通用模式WACCM3对青藏高原夏季臭氧谷(OV)的双心结构进行了模拟。通过模式输出资料和ERA-interim再分析资料、MLS卫星资料的对比分析,对模式模拟性能进行了评估。结果表明:WACCM3能模拟出青藏高原夏季OV的双心结构,尤其对上对流层下平流层区(UTLS)的OV中心位置模拟较好,强度偏强。平流层上部的OV模拟较差,中心偏东,强度偏强。因为WACCM3对夏季高原邻近地区上空UTLS区的环流尤其是南亚高压模拟较好,而UTLS区的臭氧损耗的主要原因是动力输送作用,所以模拟效果好。上部OV模拟较差的原因主要是环流场模拟不佳导致了氯化物和氮氧化物的分布模拟较差。 展开更多
关键词 青藏高原 臭氧谷 双心结构 WACCM3
夏季南亚高压与邻近上对流层下平流层区水汽变化的联系 预览 被引量:1
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作者 黄莹 郭栋 +5 位作者 周顺武 施春华 李震坤 覃皓 王琳玮 《气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期934-942,共9页
利用1979—2015年ERA-interim月平均再分析资料,分析了夏季南亚高压(SAH)与邻近上对流层下平流层(UTLS)区水汽空间分布特征,讨论了二者的相关关系和因果联系。结果表明:(1)在对流层上层,水汽大值区位于南亚高压的东南侧,并随高... 利用1979—2015年ERA-interim月平均再分析资料,分析了夏季南亚高压(SAH)与邻近上对流层下平流层(UTLS)区水汽空间分布特征,讨论了二者的相关关系和因果联系。结果表明:(1)在对流层上层,水汽大值区位于南亚高压的东南侧,并随高度升高向西北倾斜到100 hPa,水汽大值中心基本位于南亚高压中心附近。(2)南亚高压偏强(弱)时,南亚高压东部UTLS区水汽显著偏多(少),而南亚高压西北部水汽异常不显著。(3)南亚高压偏强(弱)时南亚高压中部UTLS区水汽偏多(少)可能与南亚高压对水汽的抽吸和对水汽输送屏障有关。(4)而南亚高压东南侧UTLS区水汽偏多(少)时南亚高压偏强(弱)可能与深对流输送的水汽潜热释放有关。 展开更多
关键词 南亚高压 水汽 因果联系 夏季 上对流层和下平流层
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太阳准周期变化对北半球夏季平流层加热率的影响 预览 被引量:1
4
作者 陆晏 郭栋 +3 位作者 陶丽 张峰 刘仁强 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期729-736,共8页
采用1979—2013年6—8月欧洲中期数值预报中心ERA Interim逐月再分析资料和2004—2010年6—8月美国国家大气和海洋管理局太阳光谱辐照度资料,利用北京气候中心大气辐射模式,计算了北半球平流层夏季臭氧加热率(Ozone Heating Rate,OHR)... 采用1979—2013年6—8月欧洲中期数值预报中心ERA Interim逐月再分析资料和2004—2010年6—8月美国国家大气和海洋管理局太阳光谱辐照度资料,利用北京气候中心大气辐射模式,计算了北半球平流层夏季臭氧加热率(Ozone Heating Rate,OHR)和净加热率(Net Heating Rate,NHR),分析了太阳准11 a变化中太阳活动强年与弱年纬向平均OHR(NHR)的差异,并讨论了差异形成的原因。结果表明:太阳活动强年比弱年的紫外辐射明显要强,导致OHR、NHR整层增强,且随高度增加而增加;臭氧浓度在平流层下层较小,在平流层上层较大,该变化导致OHR、NHR有类似的变化型,且稍向高处偏移;OHR、NHR在平流层上层的变化,由紫外辐射和臭氧共同作用,其他地区均为臭氧起主要作用。 展开更多
关键词 太阳循环 紫外辐射 臭氧 加热率 平流层
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极区顶部电离层离子上行的太阳活动依赖性研究
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作者 傅帅 蒋勇 +2 位作者 赵凯 姜乙 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期28-38,共11页
利用第23太阳活动周DMSPF12,F13和F15卫星数据,分别对南北半球极区顶部电离层离子上行的太阳活动依赖性进行了研究.结果表明,南北半球上行事件对太阳活动的响应特征基本一致,即高(低)太阳活动时,离子上行通量以及上行数密度较大(小)... 利用第23太阳活动周DMSPF12,F13和F15卫星数据,分别对南北半球极区顶部电离层离子上行的太阳活动依赖性进行了研究.结果表明,南北半球上行事件对太阳活动的响应特征基本一致,即高(低)太阳活动时,离子上行通量以及上行数密度较大(小),但是上行速度及上行发生率较低(高).以南半球高纬为例,计算得到离子上行通量、数密度、速度及发生率在高低太阳活动条件下的比值分别约为2.26,3.35,0.71,0.51.对离子上行太阳活动依赖性的可能原因进行了分析.不同太阳活动水平下,光致电离及高能粒子沉降的差异会导致电离层离子密度的不同,而电离层离子密度的变化会改变离子-中性大气之间的碰撞频率,这是影响离子上行发生率的一个重要原因. 展开更多
关键词 离子上行 太阳活动 极区电离层 电离率 碰撞频率
青藏高原和北美夏季臭氧谷垂直结构和形成机制的比较 预览 被引量:4
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作者 郭栋 徐建军 +3 位作者 施春华 刘煜 李维亮 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期412-417,共6页
利用MLS卫星资料和ERA-Interim再分析资料,比较了青藏高原和北美夏季臭氧谷的垂直结构和形成机制。结果如下:青藏高原夏季臭氧谷在垂直方向上存在两个低值中心,一个中心位于对流层顶附近,强度约为-15 DU,形成原因主要为水平幅散,另一... 利用MLS卫星资料和ERA-Interim再分析资料,比较了青藏高原和北美夏季臭氧谷的垂直结构和形成机制。结果如下:青藏高原夏季臭氧谷在垂直方向上存在两个低值中心,一个中心位于对流层顶附近,强度约为-15 DU,形成原因主要为水平幅散,另一个中心位于上平流层,强度约为-1 DU,形成原因可能为光化学反应参与的氯自由基的催化损耗。北美夏季臭氧谷仅存在一个低值中心,位于对流层顶附近,该中心强度约为-5 DU,其形成的主要原因是水平辐散。 展开更多
关键词 臭氧谷 青藏高原 北美 垂直结构 形成机制
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典型东北冷涡过程中上对流层—下平流层区域物质分布特征分析 预览 被引量:1
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作者 陈丹 周天娇 +1 位作者 钱恺 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2016年第15期1750-1756,1761共8页
利用Aura/MLS卫星资料和ERA-Interim再分析资料,对2009年、2010年2次典型东北冷涡过程中上对流层—下平流层(upper troposphere-lower stratosphere,UTLS)区域的臭氧和水汽的分布特征进行研究。分析结果表明:东北冷涡发生期间伴随高... 利用Aura/MLS卫星资料和ERA-Interim再分析资料,对2009年、2010年2次典型东北冷涡过程中上对流层—下平流层(upper troposphere-lower stratosphere,UTLS)区域的臭氧和水汽的分布特征进行研究。分析结果表明:东北冷涡发生期间伴随高空急流的存在,在急流北侧平流层高浓度臭氧"舌"及平流层干"舌"向下侵入,东北冷涡主体上方的UTLS区域臭氧和水汽呈现非均匀分布,臭氧含量比非东北冷涡控制区域大约高出0.3-0.5ppmv,水汽浓度则低1-2个量级,且臭氧"舌"及干"舌"下伸的深度随冷涡发展而加深;结合臭氧和水汽在UTLS区域的分布,表明了物质双向交换的存在;欧洲中心的ERA-Interim高分辨率臭氧资料能够较好地反映出平流层臭氧"舌"的侵入,侵入的位置与MLS资料揭示的一致,但强度上要比MLS资料显示的稍弱,两者差值小于—0.1ppmv。 展开更多
关键词 气象学 东北冷涡 MLS卫星资料 臭氧 水汽
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2015/2016和1997/1998超强El Ni?o衰减年我国夏季降水异常的比较 预览 被引量:2
8
作者 郭栋 王琳玮 +3 位作者 李震坤 覃皓 黄莹 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期835-844,共10页
El Nino可通过海—气相互作用遥相关型影响东亚季风,进而影响中国气候,是中国短期气候最重要的预测指标之一。典型的El Nino事件通常在春、夏季开始,在秋、冬季成熟,在下一年的春、夏季消退,考虑到海—气作用的滞后效应,El Nino事件甚... El Nino可通过海—气相互作用遥相关型影响东亚季风,进而影响中国气候,是中国短期气候最重要的预测指标之一。典型的El Nino事件通常在春、夏季开始,在秋、冬季成熟,在下一年的春、夏季消退,考虑到海—气作用的滞后效应,El Nino事件甚至可以在消退时期对东亚大气环流系统造成影响。因此,利用中国160站的逐月降水资料、NCEP/NCAR再分析资料以及美国NOAA提供的全球海温数据,对比分析了2015/2016年和1997/1998年典型El Nino衰减年我国夏季降水和东亚环流特征的差异,并讨论了造成差异的可能原因。结果表明:1)2016年和2008年夏季降水都大范围偏多,2016年夏季降水异常更为集中,但降水强度不及1998年。2)2016年降水的季节推进特征不明显。1998年6—8月的降水逐渐从南向北推进,与传统的季风降水演变进程较为一致。3)2016年和2008年我国夏季降水的差异与副热带高压的变化有直接的关系。1998年6—7月副热带高压较2016年同期偏西偏南,而2016年8月副热带高压更为偏西并明显比气候平均偏北。4)1997/1998年El Nino事件中的赤道西太平洋异常冷海温比较强盛,而2015/2016年基本表现为偏暖,可能是造成1998年6—7月副热带高压较2016年同期偏西偏南的原因。 展开更多
关键词 EL Nino衰减年 东亚大气环流 中国降水异常
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青藏高原臭氧谷的分布及其与太阳辐射的关系 被引量:1
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作者 焦铂洋 +5 位作者 郭胜利 郭栋 施春华 李婧媛 苍中亚 傅帅 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第5期1201-1208,共8页
使用2005—2015年夏季Aura卫星微波临边探测器(MLS)逐日臭氧观测资料,讨论了夏季青藏高原臭氧低值区的三维分布。研究发现,青藏高原臭氧不仅在对流层顶附近存在着臭氧低值区,而且在平流层上层(20~1 hPa)也存在显著的低值区。高原区... 使用2005—2015年夏季Aura卫星微波临边探测器(MLS)逐日臭氧观测资料,讨论了夏季青藏高原臭氧低值区的三维分布。研究发现,青藏高原臭氧不仅在对流层顶附近存在着臭氧低值区,而且在平流层上层(20~1 hPa)也存在显著的低值区。高原区上空50%以上的臭氧存在于21.5~1.2 hPa的范围内,因此平流层上层高原臭氧低值对高原臭氧谷来说也很重要。使用合成分析法对MLS夏季北半球昼夜臭氧进行研究,结果表明该低值区仅存在于白天。根据高原区平流层上层臭氧模拟数据的集合经验模态分解,得到IMF4的平均频率为0.09,平均周期为11.1年,正好对应太阳活动最强的周期。说明太阳辐射是影响高原平流层上层臭氧低值中心的一个因素。 展开更多
关键词 青藏高原 平流层中上层 臭氧低值中心 太阳辐射
未来百年夏季青藏高原臭氧变化趋势及可能机制 预览 被引量:8
10
作者 郭栋 +5 位作者 郭胜利 施春华 刘仁强 刘煜 宋刘明 徐建军 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期309-317,共9页
利用全大气气候通用模式(WACCM3)对政府间气候变化专门委员会排放情景特别报告中2001年到2099年A1B、A2、B1三种排放情景进行了模拟,分析了三种排放情景下青藏高原地区未来百年臭氧总量在夏季(6—8月)的变化趋势及引起该变化的可能... 利用全大气气候通用模式(WACCM3)对政府间气候变化专门委员会排放情景特别报告中2001年到2099年A1B、A2、B1三种排放情景进行了模拟,分析了三种排放情景下青藏高原地区未来百年臭氧总量在夏季(6—8月)的变化趋势及引起该变化的可能机制。结果表明:在三种排放情景下未来百年夏季高原区臭氧总量均呈现增长趋势,其中A2情景下臭氧增长最快,B1情景下增长最慢,但相对于同纬度其他地区,高原区的臭氧总量增长较慢,即高原区臭氧谷加深。高原区高空污染物的减少以及局域Hadley环流的减弱是未来高原区臭氧总量增加的原因;而南亚高压的增强,以及与之相对应的辐散增强则可能是高原区臭氧谷继续加深的原因。 展开更多
关键词 臭氧 青藏高原 未来百年 趋势 机制
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