《對流層頂層高度及厚度等參數的氣候變化及機理研究》是依託中國科學技術大學，由冼桃擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：對流層頂層高度及厚度等參數的氣候變化及機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：冼桃
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
對流層頂層是對流層與平流層間的過渡區，也是大氣熱力、動力和大氣成分垂直結構發生顯著變化的區域。認知對流層頂層的物質交換及能量傳輸過程也是理解氣候變化的關鍵。迄今對於對流層頂層活動相關參數變化及機理的認識還十分有限。本項目將多源觀測資料相結合,利用全球探空觀測和GPS掩星探測的結果，以及Aura衛星搭載的微波臨邊探測器和臭氧監測儀探測反演的水汽、臭氧等大氣成分的廓線資料，通過數據融合方法，建立一套對流層頂層高度、厚度、溫度及大氣成分等的多時空尺度融合數據集；在此基礎上，研究全球對流層頂層諸參數水平分布和垂直結構的氣候變化特徵及區域性差異特點；研究引起對流層頂層諸參數時空變化的因子、大氣成分變化的輻射強迫效應；探索研究由對流層頂層熱力垂直結構導出流場結構的方法。上述研究將提升我們對對流層頂層氣候變化及其原因的認識。
結題摘要
對流層頂層是對流層與平流層之間的過渡區域，該區域內大氣熱動力垂直結構和化學成分垂直分布發生顯著變化。近年來的研究表明對流層頂層是一個垂直尺度可達數公里的轉換層而非傳統概念上的物質面。對流層頂層內的熱動力結構、大氣成分分布的變化是認知平流層-對流層物質交換及能量傳輸過程的關鍵，也被認為是反映全球氣候變化的重要指示因子。目前對於對流層頂層熱動力結構和大氣成分空間分布的不同時間尺度變化特徵及其變化機制的了解尚未透徹。這是本項目的研究背景。 本項目所取得主要研究成果有:(1) 將多平台多儀器探測、反演的溫度和水汽、臭氧等大氣成分的廓線資料，通過數據融合方法，建立了一套對流層頂層多參數（包括上下邊界高度 、厚度、溫度及大氣成分等）多時空尺度融合數據集，並率先揭示了全球對流層頂層上下邊界高度及厚度的季節內、年際變化及其區域性差異特徵；（2）研究了全球對流層頂層上下邊界及其厚度的氣候變化特徵及區域性差異特點，尤其對比了全球氣候變暖加速（1960-1997年）和變暖停滯（2000-2013年）兩個時期以上特點的差異，揭示了對流層頂層上下邊界及其厚度的變化趨勢在變暖停滯期顯著變緩且存在明顯的區域性差異，並探討了對流層頂層上下邊界及其厚度變化趨勢變緩的機制；（3）探討了通過熱力垂直結構導出上對流層與下平流層流場結構的方法，並建立了全天候的高垂直解析度的大氣風場數據；（4）本項目所建立的資料庫，還被套用於對流層內可降水量氣候變化及區域特徵，以及雨、雲團區域差異特徵的研究任務中。 本項目所取得的成果增進了我們對於對流層頂層熱動力結構及大氣環境的認知，為衛星探測、再分析資料、氣候模式等多種資料的驗證提供了觀測基礎，並為模式模擬提供準確的觀測事實依據，還為其他行業或學科（如風能行業、天文學科）建站選址提供了大氣環境依據。已完成項目預期研究目標：發表標註項目資助的論文4篇、授權專利1項、會議論文2篇；項目負責人晉升副高級職稱，一名參與者完成博士學業。
