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全球大气位势高度场气候变率的球函数分析

闫巨盛 王盘兴 段明铿 李巧萍 叶玲萍

闫巨盛, 王盘兴, 段明铿, 等. 全球大气位势高度场气候变率的球函数分析. 应用气象学报, 2006, 17(2): 145-151..
引用本文: 闫巨盛, 王盘兴, 段明铿, 等. 全球大气位势高度场气候变率的球函数分析. 应用气象学报, 2006, 17(2): 145-151.
Yan Jusheng, Wang Panxing, Duan Mingkeng, et al. Analysis on spherical function structures of climatic variability for global atmospheric geopotential height fields. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(2): 145-151.
Citation: Yan Jusheng, Wang Panxing, Duan Mingkeng, et al. Analysis on spherical function structures of climatic variability for global atmospheric geopotential height fields. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(2): 145-151.

全球大气位势高度场气候变率的球函数分析

资助项目: 

国家自然科学基金重点课题“江淮梅雨的年际和年代变化规律及其机制研究” 40233037

Analysis on Spherical Function Structures of Climatic Variability for Global Atmospheric Geopotential Height Fields

  • 摘要: 为了研究全球大气位势高度场的气候变率, 利用NCEP/NCAR再分析资料, 按照距平高度场平均强度指数 (Ia) 分析发现, 半球距平高度场强度呈年单周振荡, 冬大夏小, 冬季随高度单调增大, 夏季有弱高、低值中心出现, 而北、南半球的差异明显表现在季节变化上; 进一步根据半球大气位势高度距平场球函数谱低维、低阶的基本特征, 将半球环流异常分为半球均匀异常 ( H00)、纬向均匀异常 ( H0)、超长波尺度异常 ( Hul) 和长波尺度异常 ( Hl) 4种类型, 用波数域0≤m, k≤6上的球函数系数资料求得它们的方差贡献, 给出了4类异常的方差贡献随高度、季节变化的规律以及它们的半球际差异。由此得到异常环流球函数谱结构的总体特征为:对流、平流层之间存在明显变化。从对流层进入平流层, 一般由超长波异常为主转为纬向均匀异常为主 (冬半球) 或半球均匀为主 (夏半球); 半球均匀异常在对流层中不重要, 长波尺度异常在平流层中不重要, 它们拟合异常方差一般均小于10%; 北、南半球最大差异表现在冬季平流层R00和冬、夏季对流层R0南半球大于北半球, 冬、夏季对流层Rl北半球大于南半球。
  • 图  1  波数域上的球函数分类

    图  2  半球气候高度距平场的平均强度 (Ia) 时空剖面图 (单位:gpm, 等值线间隔20 gpm) (a) 北半球, (b) 南半球

    图  3  半球位势高度场异常环流方差贡献随高度和季节的变化 (a) 半球均匀异常, (b) 纬向均匀异常, (c) 超长波异常, (d) 长波异常 (N1, N7(S1, S7) 分别表示北 (南) 半球1月和7月; 实线表示在北半球, 虚线表示在南半球)

    表  1  北、南半球1月和7月高度距平场集的N1

    表  2  北、南半球1月和7月高度距平场集的N2

    表  3  北半球高度距平场集的R00, R0, Rul, Rl

    表  4  南半球高度距平场集的R00, R0, Rul, Rl

  • [1] 章基嘉, 高学杰. 1891—1990年期间北半球大气环流和中国气候的变化.应用气象学报, 1994, 5(1):1-10. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19940103&flag=1
    [2] 陈桂英, 赵振国.短期气候预测评估方法和业务初估.应用气象学报, 1998, 9(2):178-185. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19980225&flag=1
    [3] 李崇银, 李桂龙, 龙振夏.中国气候年代际变化的大气环流形势对比分析.应用气象学报, 1999, 10(增刊):1-8. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YYQX9S1.000.htm
    [4] Kalnay E, Kanamitsn M, Kistler R, et al.The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project. Bull Amer Meteor Soc, 1996, 77(3):437-471. doi:  10.1175/1520-0477(1996)077<0437:TNYRP>2.0.CO;2
    [5] 吴洪宝. NCEP/NCAR再分析计划提供的1958—1997年月平均场介绍.南京气象学院学报, 1998, 21(3):455-458. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX803.021.htm
    [6] 王盘兴, 吴洪宝, 卓玛, 等.北半球500 hPa多年平均高度场的球函数谱结构.南京气象学院学报, 1995, 18(1):15-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX501.002.htm
    [7] Wang Panxing, Wu Hongbao. Analysis of spherical function spectral structure of the northern hemisphere 500 hPa monthly mean height. Acta Meteorologica Sinica, 1995, 9 (2):237-248. http://www.cqvip.com/main/confirm.aspx?id=3001205460
    [8] 王盘兴, 吴洪宝, 李雅芬.北半球500 hPa月高度距平场的球函数谱结构.南京气象学院学报, 1995, 18(2):220-228. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX502.009.htm
    [9] 李雅芬, 王盘兴, 张瑞桂, 等.全球大气气候位势高度场的时空结构分析.南京气象学院学报, 2000, 23(4):494-504. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX200004004.htm
    [10] 洛伦兹. 大气环流的性质和理论. 北京大学地球物理系气象专业译. 北京: 科学出版社, 1996: 26-27.
    [11] 李巧萍, 王盘兴, 李丽平.半球月平均位势高度场的若干环流指数及其变化特征.南京气象学院学报, 2003, 26(3):341-348. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX200303006.htm
    [12] Wallace J M, Hobbs P V. An Introductory Survey. Atmospheric Science, 1977:467. http://adsabs.harvard.edu/abs/1979grec.conf....1H
    [13] 李雅芬, 李巧萍, 王盘兴, 等.500 hPa气候异常高度场强度及谱结构的季节变化与半球际差异.南京气象学院学报, 2003, 26(5):577-587. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX200305001.htm
    [14] 王绍武, 赵宗慈.长期天气预报基础.上海:科学技术出版社, 1987:9; 17-28.
    [15] 林学椿.北半球500 hPa 3~5年同期的初步研究.应用气象学报, 1990, 1 (2):169-175. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19900224&flag=1
    [16] 李巧萍, 王盘兴.半球月平均位势高度场均匀和非均匀异常指数的时滞性分析.南京气象学院学报, 2003, 26 (5):638-645. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX200305008.htm
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-03-23
  • 修回日期:  2005-11-17
  • 刊出日期:  2006-04-30

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