發(fā)布時(shí)間：2021-08-20 15:48

　　穿透性對(duì)流是導(dǎo)致北半球夏季平流層低層南亞高壓內(nèi)水汽極值形成的重要機(jī)制之一,關(guān)于副熱帶東亞季風(fēng)區(qū)穿透性對(duì)流是否對(duì)平流層低層水汽等物質(zhì)分布存在影響目前尚不清楚。本文選取2016年的武漢暴雨事件,采用Cloudsat和Aura Microwave Limb Sounder（MLS）衛(wèi)星數(shù)據(jù),分析了東亞季風(fēng)區(qū)的穿透性對(duì)流活動(dòng)對(duì)上對(duì)流層/下平流層物質(zhì)分布的影響。利用CloudSat衛(wèi)星資料云分類產(chǎn)品和Aura MLS衛(wèi)星數(shù)據(jù)聯(lián)合分析武漢暴雨過(guò)程中捕捉到1次穿透性對(duì)流事件,該事件發(fā)生于2016年7月4日05時(shí)（協(xié)調(diào)世界時(shí)）的穿透性對(duì)流,中心位于海上梅雨帶區(qū)域。分析表明,這次對(duì)流穿透事件對(duì)上對(duì)流層/下平流層物質(zhì)分布有顯著影響,穿透性對(duì)流活動(dòng)影響到對(duì)流層頂以上的物質(zhì)分布,具體表現(xiàn)是:首先,穿透性對(duì)流顯著減少了局地對(duì)流層頂附近的臭氧含量,較之氣候態(tài)對(duì)流層頂臭氧含量偏少32.53%;其次,穿透性對(duì)流能夠增加局地對(duì)流層頂附近的水汽混合比含量,它通過(guò)更多的云冰粒子蒸發(fā)來(lái)增強(qiáng)局地平流層水汽含量,同時(shí)通過(guò)更強(qiáng)的垂直水汽輸送來(lái)直接加濕平流層。此次穿透性對(duì)流事件對(duì)水汽變化影響較之對(duì)臭氧含量變化的影響更為顯著,它使得對(duì)... 

【文章來(lái)源】：大氣科學(xué). 2020,44(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)

【部分圖文】：

2016年6月30日至7月6日基于MLS數(shù)據(jù)的主雨帶區(qū)域（圖3中灰色框標(biāo)注區(qū)域）平均的（a）水汽體積混合比（單位：10-6）、（b）臭氧體積混合比（單位：10-6）、（c）冰水含量（單位：10-3 g m-3）隨時(shí)間的演變

圖5展示了7月4日上對(duì)流層/下平流層沿衛(wèi)星軌道（圖3E軌道）剖面的臭氧、水汽混合比、冰水含量、溫度分布。如圖5a所示，在240～120 h Pa高度處，對(duì)流穿透區(qū)域的臭氧含量相對(duì)于衛(wèi)星軌道南北兩側(cè)的非深對(duì)流區(qū)域明顯偏少�？紤]到對(duì)流層低層的臭氧含量相對(duì)較少，對(duì)流引起的垂直輸送將稀釋局地對(duì)流層頂附近的臭氧含量，該差異表明此次對(duì)流穿透能夠影響對(duì)流層頂及以上的物質(zhì)分布。在對(duì)流層頂高度上，同該位置的氣候態(tài)相比臭氧偏少了32.53%（圖6a）。穿透性對(duì)流事件B對(duì)下平流層臭氧含量的影響明顯強(qiáng)于深對(duì)流事件A（圖6b、圖7a）。上述現(xiàn)象表明，此次穿透性對(duì)流也實(shí)現(xiàn)了直接從對(duì)流層向平流層的質(zhì)量輸送。武漢暴雨事件中對(duì)流穿透位置處的水汽的變化較臭氧變化更加顯著。伴隨著深對(duì)流事件發(fā)展，對(duì)流層的水汽被直接輸送到平流層，使上對(duì)流層/下平流層水汽含量增加�？臻g上，與沿軌道方向南北兩側(cè)非對(duì)流區(qū)域相比，對(duì)流區(qū)域140～120 h Pa的水汽混合比明顯更多（圖5b）。時(shí)間上，這次海上深對(duì)流事件引起水汽混合比在對(duì)流層頂高度上（139.06 h Pa）較氣候態(tài)偏多了98.15%。穿透性對(duì)流事件B強(qiáng)烈影響上對(duì)流層/下平流層水汽分布，其影響遠(yuǎn)強(qiáng)于深對(duì)流事件A（圖6b、圖7b）。由于穿透性對(duì)流個(gè)例B對(duì)流層頂附近溫度更高（圖5e、圖7e），環(huán)境大氣的飽和水汽壓更高，更有利于對(duì)流層的水汽進(jìn)入平流層。故這次事件顯著增強(qiáng)了局地上對(duì)流層/下平流層的水汽混合比。

圖4 2016年6月30日至7月6日基于MLS數(shù)據(jù)的主雨帶區(qū)域（圖3中灰色框標(biāo)注區(qū)域）平均的（a）水汽體積混合比（單位：10-6）、（b）臭氧體積混合比（單位：10-6）、（c）冰水含量（單位：10-3 g m-3）隨時(shí)間的演變這次穿透性對(duì)流事件對(duì)流層頂附近，冰水含量存在于深對(duì)流主體區(qū)域（圖5d、圖7d）。相較于深對(duì)流個(gè)例A，穿透性對(duì)流個(gè)例B在對(duì)流層頂附近垂直速度很強(qiáng)，大于10 m s-1。）指出較強(qiáng)的垂直速度更有利于水物質(zhì)凇化，產(chǎn)生更強(qiáng)的云冰異常中心。由于對(duì)流層頂附近大氣相對(duì)于冰的相對(duì)濕度不飽和，生成的冰粒子不易掉落，繼續(xù)留在平流層低層，故可以通過(guò)蒸發(fā)加濕大氣（;;）。此外，由于穿透性對(duì)流個(gè)例B對(duì)流層頂附近環(huán)境溫度相對(duì)個(gè)例A更高（圖5e），有利于云冰蒸發(fā)加濕大氣。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]穿透性對(duì)流活動(dòng)特征及其對(duì)上對(duì)流層/下平流層臭氧分布的影響[D]. 冼桃.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014



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