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热带对流层顶层结构及其变化特征

作　者: 辛玉姣
导　师: 田文寿
学　校: 兰州大学
专　业: 大气物理学与大气环境
关键词: 热带对流层顶层(TTL) 准两年振荡臭氧温室气体海温
分类号: P434
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 29次
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内容摘要

利用欧洲中心高时空分辨率的再分析资料(ERA-interim)以及大气化学-气候模式模拟资料分析了热带对流层顶层(Tropical Tropopause Layer, TTL)的结构及其时空变化特征,探讨了赤道平流层纬向风的准两年振荡(Quasi-biennial oscillation, QBO)对TTL的影响,并且预测了TTL的未来变化趋势；同时利用大气环流模式CAM3.0的模拟资料对影响TTL的一些主要因子做了诊断分析,探讨了臭氧和温室气体的辐射效应对TTL的影响。论文研究取得的一些主要结论如下：再分析资料表明TTL结构存在明显的季节和空间变化,也存在准两年的周期振荡信号；TTL的厚度在北半球的春秋两季比较薄,而它的季节变率在北半球的冬季最大；1991年皮纳图博(Pinatubo)火山爆发导致对流层顶温度大幅升高,1992年到1995年之间对流层顶温度明显下降,如果不考虑火山爆发的影响,1996年之后对流层顶温度呈上升趋势。近年来热带对流层顶层有抬升增暖的趋势,厚度有所减小,平流层水汽含量增多。大气化学-气候模式资料预测的热带对流层顶层的特征从1980年到2019年也呈现出同样的趋势。赤道平流层纬向风的准两年振荡、臭氧层的变化、温室气体增加以及海温变化均对TTL的结构有不可忽视的影响。平流层QBO产生的余差环流主要对冰点对流层顶产生作用,而且在东西风位相转换期作用更明显。东风位相向西风位相转换的时期,冰点对流层顶抬升降温,而在西风位相向东风位相转换时期冰点对流层顶则下沉降温。大气环流模式的模拟结果表明,全球臭氧的增加能够使TTL上层表现出明显的降低增暖。而温室气体增加的单纯辐射效应对TTL影响不明显,海温增加导致TTL的高度抬升,温度则有小幅度的升高,但是温室气体增加伴随海表温度的变化则会使TTL明显抬高变暖,并有明显的季节变化。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章概述  7-12
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-10
  1.3 本文主要研究内容  10-12
第二章 TTL结构特征分析  12-27
  2.1 引言  12
  2.2 资料介绍  12-13
  2.3 分析方法  13-14
  2.4 TTL的水平分布及其季节变化特征  14-20
  2.5 TTL的历史及未来变化趋势  20-25
  2.6 结果讨论  25-27
第三章 QBO对TTL的影响  27-39
  3.1 引言  27-29
  3.2 QBO对TTL特征的影响  29-37
  3.3 结果讨论  37-39
第四章臭氧,温室气体及海表温度对TTL的影响  39-49
  4.1 引言  39-40
  4.2 模式介绍及实验设计  40-41
  4.3 臭氧及温室气体的辐射效应对TTL的影响  41-43
  4.4 海表温度升高对TTL的影响  43-45
  4.5 不同因子影响TTL的差异  45-47
  4.6 结论与讨论  47-49
第五章结论与展望  49-51
参考文献  51-57
在学期间的研究成果  57-58
致谢  58

热带对流层顶层结构及其变化特征

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