全球變暖背景下多種資料的高空溫度特征分析

【摘要】：全球地面增暖已成為不爭的事實,高空氣候變化研究逐漸成為大氣科學研究的熱點問題之一。但是,目前高空大氣研究面臨著由于資料多源性所帶來的長期趨勢結果不確定性等難題,尤其是再分析資料的可靠性不斷受到質疑。因此,本文利用三套探空資料RATPC、Angell (Angell54、Angell63)和CMA-OBS(OBS),四套再分析資料NCEP/NCAR(NCEP1)、NCEP/DOE(NCEP2)、ERA-40(ERA40)和JRA-25(JRA)以及衛(wèi)星觀測資料MSU等多種溫度資料,比較分析了在全球不同區(qū)域、不同高度、不同年代高空溫度長期變化趨勢的差異,并著重分析了四套再分析資料在中國東南部的適用性。主要結論如下： 就全球不同區(qū)域的典型站而言,NCEP資料與探空觀測資料的相關性最好,JRA在平流層下層與其他幾套資料差異較大,ERA40在部分測站對流層上層存在偏差,中低緯地區(qū)尤甚。就中國東南部而言,與探空資料相比,再分析資料在高空各層偏差程度不同。除JRA外的三套再分析資料均以對流層頂為界,平流層數(shù)值偏高,對流層數(shù)值偏低,500hPa以下偏差逐漸變??；并伴有顯著的年代際變率,1990s初NCEP1和NCPE2在對流層中上層的負偏差顯著增強,90s末開始回升,2005年后轉為正偏差。然而,與全球平均結果一致的是JRA再分析資料在1998年前平流層溫度始終偏低于探空資料,21世紀初轉為正偏差,這可能與JRA資料在同化過程中將TOVS資料換為ATOVS資料有關。氣候平均態(tài)而言,NCEP1資料最接近于探空資料。然而,NCEP2的氣候變化趨勢最強,JRA最弱。中國東部上空平流層低層和對流層中上層的溫度與對流層低層具有反相的變化趨勢,但冬、夏季轉折點不同,夏季為700hPa,而冬季為200hPa。 此外,本文進一步結合中國區(qū)域160站地面氣溫,分析了中國東部上空溫度與全球變暖的協(xié)同性。結果顯示：1980年以來的高低空溫度特征較80年代之前呈現(xiàn)出顯著的年代際差異,表現(xiàn)為1980年以來中國東部上空各層年平均溫度與地面溫度的關系越來越密切,其中高空降溫與全球變暖存在顯著關系;近30年來,不論是對流層中下層的增溫幅度還是對流層上層至平流層的降溫幅度均較80年代之前更加劇烈；北方地區(qū)上空溫度季節(jié)變化幅度較大,南方地區(qū)上空溫度季節(jié)變化幅度較??；中國東部低空(近地面至300hPa)溫度在不同區(qū)域、不同季節(jié)對全球變暖的響應不同,在地域上以350N為界,以北無降溫,以南有降溫,在季節(jié)上,冬季均升溫,夏季有降溫。 【關鍵詞】：探空資料 再分析資料 適用性分析 高低空溫度變化 全球變暖
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：P468.021
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究目的和意義10-11
• 1.2 高空資料對比研究的現(xiàn)狀11-12
• 1.3 問題的提出12-13
• 1.4 本文的研究內容13-14
• 1.5 本文的創(chuàng)新之處14-16
• 第二章 資料和方法16-24
• 2.1 資料說明16-18
• 2.2 資料處理18-19
• 2.3 方法說明19-24
• 第三章 全球多種高空溫度資料對比分析24-38
• 3.1 多種高空溫度資料在典型站的對比分析24-25
• 3.2 多種高空溫度資料在不同緯度帶的對比分析25-27
• 3.3 多種高空溫度資料在不同高度的對比分析27-29
• 3.4 本章小結29-30
• 本章附圖30-38
• 第四章 中國區(qū)域多種高空溫度資料對比分析38-54
• 4.1 中國東南部再分析資料與探空資料的比較38-44
• 4.2 典型臺站分析44-45
• 4.3 本章小結45-47
• 本章附圖47-54
• 第五章 全球變暖背景下中國東部上空溫度特征分析54-66
• 5.1 高低空溫度與地面溫度的關系54-56
• 5.2 高低空溫度季節(jié)變化特征56-58
• 5.3 高低空溫度突變特征58
• 5.4 高低空溫度變化趨勢分布特征58-59
• 5.5 本章小結59-61
• 本章附圖61-66
• 第六章 總結與展望66-68
• 6.1 主要結論66-67
• 6.2 問題與展望67-68
• 參考文獻68-74
• 致謝74

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