2020/2021年冬季大范围低温寒潮过程中一种典型的平流层—对流层耦合演变模态     

虞越越  李亚飞  任荣彩  崔正飞 《大气科学》2022,46(6):1484-1504

平流层爆发性增温（SSW）超前于对流层环流异常,是延长冬季寒潮低温预报时效的重要途径之一。然而强SSW事件前后地面温度响应的区域和时间存在不确定性,其中涉及的平流层—对流层耦合过程和机理也不十分清楚。本文采用1979～2021年ERA5再分析数据集,研究了2020/2021年冬季“偏心型”强SSW事件前后中高纬度地区地面温度异常的演变特征,并分析了其与等熵大气经向质量环流平流层—对流层分支的耦合演变模态的动力联系。结果表明,伴随此次强SSW事件,亚洲和北美中纬度地区的寒潮低温事件分别在绕极西风反转为东风之前和再次恢复为西风之后发生。SSW前后大气经向质量环流的平流层向极地暖支与对流层高层向极暖支、低层向赤道冷支之间呈现出三个阶段的耦合演变模态: 同位相“加强—加强”、反位相“加强—减弱”以及反位相“减弱—加强”。加强的质量环流对流层向赤道冷支是SSW前后寒潮低温事件的主要原因,而加强的向极地平流层暖支是SSW发生及其伴随的北极涛动负位相持续加强的主要原因。大气经向质量环流不同的垂直耦合模态取决于行星波槽脊在对流层顶和对流层中低层两个关键等熵面上的西倾角异常。西倾角异常表征大气波动的斜压性,主要通过影响关键等熵面以上向极地的净质量输送和其下向赤道的净质量输送进行调控。尤其在SSW发生后的极涡恢复期,对流层顶处异常偏弱的斜压性会加强对流层向极地暖支,进而加强向赤道冷支,有利于寒潮低温的发生。本次SSW事件前后大气经向质量环流三支的耦合演变模态,与历年平流层北半球环状模（NAM）负事件中极区平流层温度异常信号下传滞后的平流层—对流层耦合演变类型相一致,其在波动尺度方面也存在共同特征,即SSW事件或NAM负事件前期对流层一波加强且上传,后期对流层二波加强但较难上传。  相似文献   

增强的温盐成层现象为白垩纪大洋缺氧事件的可能成因     

JochenErbacher  周立君 《海洋地质前沿》2001,17(4):8-10

大洋缺氧事件为高碳埋藏期 ,可导致大气层二氧化碳减少、底层水氧浓度降低以及生物灭绝。多数大洋缺氧事件被认为是由碳的高生产力和从表层水中输出引起的 ,然后保存在富有机质沉积物（黑色页岩）中 ,但还不清楚引发这些事件的因素。这里我们提供了发生于１１２Ｍａ之前的白垩纪中期大洋缺氧事件的稳定同位素数据 ,表明增强的温盐成层现象为该事件的可能成因。大洋缺氧事件ｌｂ与表层水温上升和导致西特提斯洋和北大西洋的隔离盆地中的底层水减少以及碳埋藏量提高的径流量有关。这个事件在很大程度上类似于上新世 -更新世地中海腐泥形成的事…  相似文献   

“Tasman”海中的南太平洋副热带模态水     

胡海波刘秦玉  林霄沛刘伟 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2007,37(2):203-203

在位于澳大利亚的东海岸29°S附近的“Tasman”海洋锋面延伸区，从WOCE的PR11断面的观测中发现南太平洋副热带模态水的存在。在深度1500～2500Pa，南太平洋副热带模态水的温度范围为16．5℃～19．5℃，且温度梯度〈1．6℃／100m；密度范围为25．4～26．0kg·m^3，且位势涡度的梯度〈2×10^10^-1·s^-1。和北太平洋及北大西洋中的副热带模态水的形成过程一样，南太平洋副热带模态水由于南半球冬天失热引起的强烈的深混合而形成，与此同时，如浮标资料所示，深层的冷水会卷加进入混合层中。冬天南太平洋副热带模态水的形成过程中，局地的海洋涡旋起到了重要的作用。并且影响南太平洋副热带模态水第二年的分布型。在南太平洋模态水形成区，冬天深（浅）的混合层伴随着下降（上升）的温跃层与局地的反气旋（气旋）式得海洋涡旋有直接的关系。在反气旋存在的海域往往可以发现生成的副热带模态水的厚度〉50m且主温跃层的深度也要超过4500Pa。  相似文献   

南极绕极流的经向输运     

史久新  乐肯堂  尹宝树  崔秉昊 《海洋科学集刊》2003,(45):10-20

南极绕极流(ACC)是南大洋中最显著的流动，流量超过130×106m3/s (Nowlin et al.，1986)。传统认为，由于以东向运动为主的ACC的存在极大地阻碍了南大洋中上层的南北向物质和能量的交换，绕极流区的经向输运是非常小的。但是近些年的研究发现，穿过ACC的通量并不是可以忽略不计的，它对维持南极和亚南极区的动力和热力平衡起着重要作用，在全球气候系统中也有着深刻的影响(Doos et al.，1994)。  相似文献   

北太平洋经向翻转环流和热盐输送研究综述     

刘洪伟  张启龙  段永亮  徐永生 《海洋科学》2016,40(1):155

北太平洋经向翻转环流是北太平洋所有经向翻转环流圈的总称,目前它拥有五个环流圈,即副热带环流圈(the subtropical cell,STC)、热带环流圈(the tropical cell,TC)、副极地环流圈(the subpolar cell,SPC)、深层热带环流圈(the deep tropical cell,DTC)和温跃层环流圈(the thermohaline cell,THC)。这些环流圈是北太平洋经向物质和能量交换的重要通道,它们的变化对海洋上层热盐结构和气候变化皆有重要影响。迄今,人们已对STC、TC和DTC的结构形态、变化特征与机理开展了广泛而深入的研究,并对STC的极向热输送特征也做了一些初步分析。但应指出的是,关于SPC和THC的研究仍较少,迄今尚不清楚这两个环流圈的三维结构和变异机理;而且,对北太平洋经向翻转环流的热盐输送研究尚处于起步阶段,目前对各环流圈的热盐输送特征、变化规律和变异机理仍知之甚少,这些科学问题亟待深入研究。  相似文献   

地基土冻胀的宏观分析   总被引：6，自引：0，他引：6  

刘鸿绪  朱广祥  尹冬岭  江守恒 《冰川冻土》2003,25(3):347-350

通过野外原位观测发现,在北半球自然气温条件下,地表裸露、原状均质、冻胀性地基土的冻结过程中,冻结速率越大越有利于土的冻胀,即冻结速率与冻胀速率呈单值升函数规律.  相似文献   

温度对季节性冻土水分迁移的影响研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

高玉佳  王清  陈慧娥  宋晶 《工程地质学报》2010,18(5):698-702

寒区季节性冻土冻胀性质对工程实际影响很大。为了了解温度对水分迁移现象的影响,本文通过地温测试仪对野外不同深度处的土层温度进行测量,并在不同时间相应深度取土样,测其含水率,通过比较不同时间不同深度处的含水率的变化情况来分析温度变化对水分迁移现象的影响。在气温回升之前,当地表温度降低时,温度随深度的降低而升高;随着地表温度不断降低,各深度处的温度也不断下降,温度梯度增加,各深度处地层的含水率变化大,即温度梯度的增加促进了季节性冻土区水分迁移现象的发生。  相似文献   

2012年冬春季高原积雪异常对亚洲夏季风的影响   总被引：2，自引：1，他引：1  

竺夏英  陈丽娟  李想 《气象》2013,39(9):1111-1118

利用罗格斯大学积雪遥感资料、NCEP/NCAR再分析格点资料和NOAA陆地降水分析数据PREC/L,从2011/2012年冬春季青藏高原积雪偏多现象与亚洲夏季风的观测事实与以往研究结果不一致出发,诊断分析了2011/2012年冬春积雪与亚洲夏季风的可能联系。结果表明：2012年春季和前期冬季,青藏高原主体上空对流层主要为气旋性环流距平且气温偏低,这与积雪偏多年的环流特征一致。尤其在90°E以西,自青藏高原到热带地区,前期冬春季对流层中部气温表现为北冷南暖的距平特征,有利于夏季自热带印度洋到高原温度梯度偏弱,造成南亚夏季风偏弱。但是在90°E以东的高原东部到东亚地区及其南侧的低纬度地区,对流层温度距平为北正南负型,温度梯度偏弱,有利于亚洲东南部大气环流冬夏季节转换偏早,南海夏季风爆发偏早,东亚夏季风偏强,这种环流特征受到高原以外的其他外强迫信息的影响。2011/2012年冬春季积雪偏多特征可能对南亚夏季风偏弱有重要贡献,而对东亚夏季风的影响不明显。  相似文献   

Variations of oceanic fronts and their influence on the fishing grounds of Ommastrephes bartramii in the Northwest Pacific     

CHEN Xinjun  TIAN Siquan  GUAN Wenjian 《海洋学报(英文版)》2014,33(4):45-54

Two predominant currents, the warm Kuroshio Current and the cold Oyashio Current, meet in the Northwest Pacific Ocean. The dynamics of physical oceanographic structures in this region, including frontal zones and meandering eddies, result in a highly productive habitat that serves as a favorable feeding ground for various commercially important species. Neon flying squid, Ommastrephes bartramii, is an important oceanic squid, which is widely distributed in the North Pacific Ocean. Based on the catch data collected by Chinese squid jigging fleets and relevant environmental data, including sea surface temperature(SST) and fronts(represented by gradients of SST and thermocline) during 1998–2009, the variations of oceanic fronts and their influence on the fishing grounds of O. bartramii were evaluated, and the differences in distribution of fishing grounds of O. bartramii in 2000 and 2002 were compared by describing the differences in vertical temperature between 0–300 m. It was found that the preferred horizontal temperature gradient of SST for O. bartramii tended to be centered at 0.01–0.02°C/nm, which attracted nearly 80% of the total fishing effort, and the preferred horizontal temperature gradients at the 50 m and 105 m layers were mainly located at 0.01–0.03°C/nm, which accounted for more than 70% of the total fishing effort during August–October. The preferred vertical temperature gradient within the 0–50 m layer for O. bartramii tended to be centered at 0.15–0.25°C/m during August and September and at 0.10–0.15°C/m in October, implying that the mixed surface layer was distributed at depths of 0–50 m. It was concluded that the vertical temperature gradient was more important than the horizontal temperature gradient in playing a role in forming the fishing ground. The results improved our understanding of the spatial dynamics of the O. bartramii fishery.  相似文献   

中国天山西部季节性森林积雪雪层温度时空分布特征   总被引：3，自引：0，他引：3  

陆恒  魏文寿  刘明哲  韩茜  洪雯 《地理科学》2011,31(12):1541-1548

利用2009年12月27日～2010年4月2日天山积雪站站区内开阔地和雪岭云杉(Picea schrenkiana)林下6次降雪过程后雪层内时间间隔10 min的温度数据,探讨雪层温度变化特征。结果表明,越接近地表雪层温度越高,且在雪层表面形成冷中心和(局部)暖中心;在积雪稳定期林下雪层温度高于开阔地,融雪期林下低于开阔地;林下雪层冷、暖中心出现时间晚于开阔地,其强度也小于开阔地。林下雪层温度振幅小于开阔地,林下温度振幅拐点以上雪层温度振幅随深度和时间的递减率小于开阔地,拐点以下无明显差异。初冬,林下和开阔地雪层均为较小的正温度梯度,随着气温急剧下降,温度梯度逐渐增大,且从雪表向雪底递减,林下雪层负温度梯度出现时间晚于开阔地。开阔地和林下积雪表层正温度梯度最大值分别达到0.95℃/cm和0.82℃/cm,负温度梯度大值分别达到-0.84℃/cm和-0.35℃/cm;但开阔地全雪层日平均温度梯度小于林下雪层。  相似文献