華東區(qū)域邊界層大氣穩(wěn)定度的氣候特征及與氣溶膠時空變化的可能聯(lián)系.pdf

1、目 錄m  iA b strac t  II第 一 章 緒 論  li. i 研 究 目的 和 意 義  11. 2 國 內外 研 究動 態(tài)  11. 2.1 邊 界 層 大 氣 穩(wěn) 定 度 的 國 內外研 究  11. 2. 2 大 氣 氣 溶 膠 的研 究進 展  31. 3 硏 究 的 主 要 內容  6第 二 章 資料 與 方 法  72 .1 資 料 說 明  72 . 2 理 査 森 數(shù) （

2、R i chardson 數(shù) ）的計 算  72 . 3 大 氣 熱 源 的計 算  92 . 4 線 性 傾 向估 計  92 . 5 功 率 譜  102 . 6 相 似 系 數(shù)  112 . 7 經 驗 正 交 函數(shù) 分 解 （ E O F ) 112 . 8 奇 異 值 分 解 （ S V D )  112 . 9 t 檢 驗 和 F 檢 驗  122 . 9 .1  t 檢 驗  122 . 9.

3、2 F 檢 驗  12第 三 章 華 東 地 區(qū) 夏 季 邊 界 層 大 氣 穩(wěn) 定 度 的氣 候 特 征 及 年 際 變 化  133.1 弓 iI t  133 . 2 華 東 區(qū) 域 夏 季 大 氣 穩(wěn) 定 度 的氣 候 平 均 特 征 及 其 異 常  143. 2.1 氣 候 平 均 特 征  143 . 2 . 2 垂 直 加 熱 場  163 . 2 . 3 氣 溶 膠 光 學 厚 度 A O D  1

4、63. 2. 4 年 際 變 化 的 主 要 模 態(tài)  17摘 要本文利用 1979? 2008 年逐 日N C E P/ N A C R 再分析 資料集 、M O D I S 衛(wèi)星 的氣溶膠 月平均 資料 ，采 用 E O F 、SV D 、相關 、合成等方法研 究 了華東區(qū)域 行星邊界層大氣穩(wěn) 定度 的氣候 特 征及 年 際變 化 ，分 析 了相應 的氣溶膠 光 學厚度 （ A O D ) 的 時空分布 情況 以及 兩 者之 間的

5、可 能 聯(lián) 系 ， 結 果 表 明 ：(1)  華 東區(qū)域夏季行星邊 界層大氣穩(wěn) 定度在空間上分布不均勻 ， 時 間上 具有 明顯 的年際變化 ，邊 界層 中的非絕熱加熱 率 、大氣 穩(wěn)定度及氣溶膠光學厚度 三者之 間可能存在密 切聯(lián) 系 。 利用經驗正交函數(shù)分析 了華東區(qū)域總體理杳森 數(shù) R i b 的距平場 ， 得到 了邊 界層穩(wěn)定度分布的三個主 要模態(tài) ，這三個模態(tài)所代表 的邊界層大氣穩(wěn)定度 異常與夏季風環(huán)流 異常密切相關 ，特

6、別是 P- J 型遙 相關波列和西太平 洋副熱帶高壓在 中國東部大氣邊 界層穩(wěn) 定度 變化中可 能起 著 非 常 重 要 的作 用 。(2 )  冬 季 風 時期 ，R i b 數(shù)存 在三個大 值 中心 ，分別位 于 湖 北 、湖南交 界 處 附近 以及 長江三角洲 、珠江三角洲一帶 ，其 與 A O D 的分布有很好 的空 間相似 。近 30 年來 ，R i b 數(shù)存在逐漸減小的趨勢 。同時 R i b 還存在顯著 的年際變化 ，具

7、有準 2 年 以及 5-10 年的周期 。華東地 區(qū) R i b 數(shù)存在兩個顯著 的主分量 E O F 1 和 EO F2 ， 其分別與季風環(huán)流異常存在密切聯(lián)系 。通過對 比夏季和冬季 ，發(fā)現(xiàn)華東地 區(qū)大氣穩(wěn)定度 的分布 以及 時 間變化在冬 、夏季存在顯著不 同，主要表現(xiàn)在其空間分布 、周期、與 A O D 的空 間相似性 、EO F 分離 的主要模態(tài)及相應 的環(huán) 流 背 景 等 方 面 。(3 )  我 國東部區(qū)域 的總體 R i

8、 chardson 數(shù)數(shù)值呈現(xiàn)春季到秋季增強 、 冬季減 小 的季節(jié)變化特征 ，大值 區(qū)域有 由春季到冬季有 明顯 的向東北和 向西 南方 向移動 的特 點。從氣 溶膠光學厚度 的季節(jié)平均分布看 ，華東地 區(qū)氣溶膠 光學厚度 的空間分布也存在明顯 的季節(jié) 變化 ，其 由春 季 到秋 季 逐 漸 減 少 。(4 )  用 SV D 分析方法揭示 了總體 R i chardson 數(shù)與氣溶膠 光學厚度 （ A O D ) 之 間的可能 聯(lián)

9、 系 ，發(fā)現(xiàn) SV D 前 兩個 模 態(tài) 左 右 場 的 時 間序 列 的 相 關 系數(shù) 分 別達 到 0. 87 和 0. 86 。SV D 1與季節(jié)趨勢和年際變化有關 ， 而 SV D 2 則主要反映年 際時間尺度 的變化 。 通過 SV D 模態(tài) 的時間系數(shù) （ 左 ）與環(huán)流場各要素之 間的相關分析 ，發(fā)現(xiàn)其與夏 季風環(huán)流變化存在 密切聯(lián)系 。關鍵詞：大氣穩(wěn)定度 ，總體 R i char dson 數(shù) ，氣溶膠光學厚度，季風環(huán)流，