3) atmospheric chemistry of stratosphere
平流层大气化学
4) Panel on Meteorology of the Stratosphere and Mesosphere
平流层和中层气象学小组 POMOTSAM
6) stratosphere and troposphere
平流层和对流层
补充资料:平流层和中层大气环流
平流层和中层的大气运动状态。这两层大气,因所含的臭氧吸收大量的太阳紫外辐射而获得能量,又因其中的臭氧、二氧化碳和水汽的红外辐射而损失能量,两者的净差额是驱动这两层大气盛行环流的主要能源。在70公里以上的中层大气顶附近,除上述能源外,还要计及大振幅的大气潮汐和重力波(见大气波动)等的影响。
平流层环流 平流层在对流层之上中层之下(离海平面约12~50公里)。在北半球,平流层的极地区域,夏季为暖中心,温度自北向南递减;而冬季则为冷中心,温度自南向北递减。按照热成风近似平衡的关系(见大气运动的平衡状态),相应于上述温度的水平分布,平流层的环流,冬夏截然不同。北半球冬季为一个强大的绕极气旋性涡旋所控制,低气压中心位于极地上空(图1),故从北极到热带盛行西风环流;夏季则完全相反,整个北半球为一个强大的反气旋所控制,高气压中心位于北极,故从北极到热带都盛行东风(图2)。不过,无论冬夏,平流层的环流都比较平直,超长波比较突出。平流层和对流层之间的大气环流可相互影响。例如,对流层的波动将能量向上传播,以及平流层对上传能量的拦截和吸收,都将会影响平流层的环流演变。平流层冬、夏大气环流的基本状态,随着季节变化其转变的形式每次不尽相同,较常见的是自冬至夏的突变型。在此种转变的过程中,一般在高纬极区会出现1~3次,几天之内升温达 40~50°C的爆发性增温现象。在每次增温期间,绕极气旋性环流,都将受到一定的破坏,并在最后一次增温期间迅速减弱,经过一系列的环流演变后,就转变成典型的夏季环流形势。自夏至冬,绕极反气旋环流逐渐减弱,极地高纬度地区将出现气旋环流,极夜来临之后,气旋环流进一步加强,终于形成冬季的典型形势。 在近赤道地区的平流层中,还存在东西风带准两年周期的交替变化现象,称作准两年周期振荡。这种纬向风的振荡现象有两个最主要的特征:①振荡周期近于两年(24~30个月)。②这种振荡都从30公里以上的气层向下传播,速度很慢,每月约1公里;而且在高度约23公里以上,振幅不变。但在对流层顶(约12公里)附近则显著衰减。这种现象的物理成因尚无定论。在热带平流层下部,东西风带准两年周期振荡还叠加着周期为4~5天的经向风振荡,以及周期约为15天的纬向风扰动现象。理论研究表明,前者是罗斯比-重力混合波引起的,后者是开尔文波产生的(见热带平流层波动)。
中层环流 由于驱动中层和平流层大气环流的主要能源相似,两者的动力学控制方程组也相似,故有相似的环流形势。在北半球冬季的中层大气,也是绕极气旋的西风气流,而夏季则为绕极反气旋的东风气流,只是冬季西风急流的位置比平流层偏南,而夏季东风急流的位置则比平流层偏北而已。中层大气环流,除此种冬夏不同的年周期变化外,还有半年周期和准两年周期的变化,以及由于非线性作用(例如不同尺度大气运动之间的相互作用)和扰动的铅直传播所引起的不规则周期变化等。但是,由于气压为1百帕高度(48公里)以上的资料不多,对中层大气环流的情况,仍有待于进一步探索。(见平流层和中层大气物理学)
参考书目
J.R.Holton,The Dynamic Meteorology of the stratosphere and Mesosphere,MeteorologicalMonographs,Vol.15,American Meteorological Society,Boston,1975.
平流层环流 平流层在对流层之上中层之下(离海平面约12~50公里)。在北半球,平流层的极地区域,夏季为暖中心,温度自北向南递减;而冬季则为冷中心,温度自南向北递减。按照热成风近似平衡的关系(见大气运动的平衡状态),相应于上述温度的水平分布,平流层的环流,冬夏截然不同。北半球冬季为一个强大的绕极气旋性涡旋所控制,低气压中心位于极地上空(图1),故从北极到热带盛行西风环流;夏季则完全相反,整个北半球为一个强大的反气旋所控制,高气压中心位于北极,故从北极到热带都盛行东风(图2)。不过,无论冬夏,平流层的环流都比较平直,超长波比较突出。平流层和对流层之间的大气环流可相互影响。例如,对流层的波动将能量向上传播,以及平流层对上传能量的拦截和吸收,都将会影响平流层的环流演变。平流层冬、夏大气环流的基本状态,随着季节变化其转变的形式每次不尽相同,较常见的是自冬至夏的突变型。在此种转变的过程中,一般在高纬极区会出现1~3次,几天之内升温达 40~50°C的爆发性增温现象。在每次增温期间,绕极气旋性环流,都将受到一定的破坏,并在最后一次增温期间迅速减弱,经过一系列的环流演变后,就转变成典型的夏季环流形势。自夏至冬,绕极反气旋环流逐渐减弱,极地高纬度地区将出现气旋环流,极夜来临之后,气旋环流进一步加强,终于形成冬季的典型形势。 在近赤道地区的平流层中,还存在东西风带准两年周期的交替变化现象,称作准两年周期振荡。这种纬向风的振荡现象有两个最主要的特征:①振荡周期近于两年(24~30个月)。②这种振荡都从30公里以上的气层向下传播,速度很慢,每月约1公里;而且在高度约23公里以上,振幅不变。但在对流层顶(约12公里)附近则显著衰减。这种现象的物理成因尚无定论。在热带平流层下部,东西风带准两年周期振荡还叠加着周期为4~5天的经向风振荡,以及周期约为15天的纬向风扰动现象。理论研究表明,前者是罗斯比-重力混合波引起的,后者是开尔文波产生的(见热带平流层波动)。
中层环流 由于驱动中层和平流层大气环流的主要能源相似,两者的动力学控制方程组也相似,故有相似的环流形势。在北半球冬季的中层大气,也是绕极气旋的西风气流,而夏季则为绕极反气旋的东风气流,只是冬季西风急流的位置比平流层偏南,而夏季东风急流的位置则比平流层偏北而已。中层大气环流,除此种冬夏不同的年周期变化外,还有半年周期和准两年周期的变化,以及由于非线性作用(例如不同尺度大气运动之间的相互作用)和扰动的铅直传播所引起的不规则周期变化等。但是,由于气压为1百帕高度(48公里)以上的资料不多,对中层大气环流的情况,仍有待于进一步探索。(见平流层和中层大气物理学)
参考书目
J.R.Holton,The Dynamic Meteorology of the stratosphere and Mesosphere,MeteorologicalMonographs,Vol.15,American Meteorological Society,Boston,1975.
说明:补充资料仅用于学习参考,请勿用于其它任何用途。
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