《冬季北太平洋地區氣旋活動及對水汽垂直輸送的作用》是依託中國科學技術大學，由易明建擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：冬季北太平洋地區氣旋活動及對水汽垂直輸送的作用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：易明建
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
冬季北太平洋地區氣旋活動頻繁，氣旋中空氣輻合上升將水汽輸送至對流層上層甚至平流層低層，從而造成對流層上層和平流層低層水汽分布發生變化，進而影響這一層次輻射平衡和光化學反應過程。本項目首先利用ECMWF再分析資料分析該地區冬季氣旋結構特點和氣旋活動的強度、路徑和頻次等統計特徵；在此基礎上利用 CloudSat 和EOS/MLS衛星探測資料，分析對流層上層和平流層低層水汽的時空分布及變化特點，特別是深厚氣旋系統中上升氣流引起的水汽垂直輸送作用，還通過數值模擬方法對冬季該地區氣旋活動進行模擬計算，給出氣旋活動引起水汽垂直輸送過程和方式的物理概念模型。本項目以冬季北太平洋地區氣旋活動及其對水汽的垂直輸送為研究主體，藉以揭示中緯度地區對流層對平流層的作用，是對以往只關注熱帶地區深厚對流及水汽垂直輸送作用研究的延伸和發展，為進一步研究對流層與平流層相互作用提供基礎。
結題摘要
利用CloudSat/CALIPSO融合的衛星遙感雲產品，研究了北太平洋地區深對流雲分布的季節變化等氣候特徵；利用ECMWF-Interim再分析資料集提供的基本氣象要素，統計了冬季北太平洋地區氣旋活動中心位置和移動路徑；利用MLS微波臨邊遙感大氣成分數據，分析了北太平洋地區對流層上層與平流層低層水汽混合比垂直分布變化等氣候特徵。對深對流雲的統計結果顯示，儘管同緯度大陸上深對流雲發生率在冬季大幅下降，但是北太平洋上深對流雲發生率仍然與夏季相當，成為冬半年典型的對流活躍區。結合深厚對流雲分布與氣旋路徑的統計結果，計算出的滑動相關係數顯示：在氣旋中心以南約5°-10°，以東約10°-20°的位置，深對流發生頻數與氣旋活動頻數的相關係數最大。這證實了在氣旋中心的東南前方，是統計意義上的對流最活躍區，對流底部氣壓偏低，氣溫偏高，經向風速加大，相對濕度增加。針對基於雲產品識別出的典型深厚對流個例，分析對流前後大氣成分的變化，結果顯示：低層水汽強烈輻合抬升，對流層上層水汽混合比明顯增加；但是同時平流層低層水汽混合比有所下降。說明了深厚對流引起近海面的水汽輻合抬升，儘管可以迅速地增加對流層上層的水汽含量，但是直接對流輸送明顯受到對流層頂屏障的阻礙，因此對平流層水汽含量所受影響並不顯著，甚至由於對流頂部的冷卻作用而導致水汽混合比稍有下降。
