两种再分析资料平流层温度场的比较

摘要

本文在Lorenz环流分解基础上比较了全球低层平流层(150～10hPa)ECMWF和NCEP/NCAR两种再分析资料月平均温度场的差异。ECMWF和NCEP资料时间跨度均为1958年1月至2001年12月，它们分布在2.5°×2.5°的网格点上。 首先对两种资料气候纬向平均值差异进行t检验以及对纬向平均温度年际方差差异进行F检验，分析在纬度一高度垂直剖面上，两者差异的空间分布特征；然后分别讨论对于DJF季和JJA季南、北半球在平流层低层的定常波，两种资料存在的差异，哪一种更合理；最后比较两种资料全(半)球和热带平流层冬、夏季气温距平的特征，以及它们对近50年来三次强火山(1963年阿贡火山，1982年厄尔奇冲火山和1991年皮纳图博火山)喷发后平流层增温的响应。 结果表明：(1)气候纬向平均DJF季北极上空是冷中心，ECMWF资料气候均值显著低于NCEP资料；南极上空是暖中心，ECMWF资料气候值显著高于NCEP资料；在JJA季，反之。无论DJF季还是JJA季100hPa30°s～30°N低纬纬带都是冷中心：在该冷纬带ECMWF资料气候值显著低于NCEP资料，ECWMF资料的年际方差显著小于NCEP资料。(2)温度场中的定常波，在30hPa层以下NCEP资料和ECMWF资料定常波的特征比较吻合，但在30hPa以上出现小尺度的扰动；该特点低纬比高纬明显，且随着高度而增强，尤其集中在120°w和60°E附近的区域；其成因是NCEP资料温度场定常波多小扰动。因为小尺度扰动是不能传播到平流层的，所以NCEP资料平流层的小尺度扰动是资料处理过程中产生的资料噪声。(3)两种资料均表明，火山活动影响最显著的高度在70～50hPa层，由此高度向上或向下影响逐渐减小。但是在100hPa和10hPa层上两者却不同。总的来说，在半球和全球区域除了个别JJA季，一般均是皮纳图博火山的影响最大，而在热带地区则是阿贡火山的影响大。

目录

文摘

英文文摘

学位论文独创性声明及使用授权声明

第一章绪论

1.1引言

1.2两种再分析资料对比研究进展

1.3平流层温度场研究进展

1.4本文主要研究内容及意义

第二章资料与方法

2.1资料

2.2 Lorenz环流分解

2.3显著性检验

第三章气候纬向平均温度比较

3.1气候概况

3.2气候纬向平均差异显著性检验

3.3季纬向平均温度年际方差差异显著性检验

3.4本章小结

第四章定常波比较

4.1北半球冬季定常波

4.2北半球夏季定常波

4.3南半球冬季定常波

4.4南半球夏季定常波

4.5本章小结

第五章气候异常比较

5.1北(南)半球气候异常比较

5.2热带地区气候异常比较

5.3全球气候异常比较

5.3本章小结

第六章结论

致谢

参考文献

论文附图