北半球平流层极涡崩溃过程的动力诊断分析

【摘要】 极地气候变化研究,特别是极地在气候变化中作用的研究,现在已经成为国际重要的研究领域,是2007～2008年开展的"国际气候年"的核心研究问题.针对以前研究中北半球平流层极涡崩溃时间的分歧,首先确定了北半球平流层极涡在春季的崩溃时间,并分析了在平流层极涡崩溃过程中的环流演变和波动活动特征.分析表明北半球平流层极涡的平均崩溃时间为4月10日左右,极涡崩溃时间的年际变化比较大,最早和最晚的崩溃时间跨度达到两个月.长期趋势表明20世纪90年代以来极涡持续时间增长.对极涡崩溃异常早年和异常晚年的合成分析显示极涡崩溃过程在早晚年有不同的特征.极涡崩溃早年,平流层极涡在3月中旬只有一次快速的衰减过程,这次过程主要与对流层上传的行星尺度波动异常有关;而极涡崩溃异常晚年一般有两次衰减过程,第一次衰减为一次快速过程,对应有异常的波动活动,和平流层的爆发性增温有关.第二次过程则是一次慢过程,此次过程不伴随异常的波动活动,主要是非绝热过程起作用.进一步对极涡崩溃异常早晚年大气低层环流异常的研究表明,极涡崩溃早晚年低层温度场和位势高度场的异常上有明显不同,这表明平流层极涡的崩溃伴随有上下层的动力耦合过程.更多还原