北极斯瓦尔巴德地区近地层大气观测研究Ⅰ.平均场特征

利用"中国科学探险协会2002年北极科学探险考察"期间,在斯瓦尔巴德地区政府所在地朗伊尔宾城架设的两个自动气象站记录的气象资料,分析了该地区气象要素平均值的日变化,给出了这一极端环境区夏季近地层气象要素的基本物理图像:太阳辐射、大气温度、地表温度和大气湿度等气象要素的日变化都呈单峰分布;地气温差因地而异,不同下垫面类型大气能量的源汇不同;局地环流多种多样,冰川风、海陆风、山谷风相互叠加,主导风向各地不一.     

Analyses of structure of planetary boundary layer in ice camp over Arctic ocean

The vertical structure of Planetary boundary layer over Arctic floating ice is presented by using about 50 atmospheric profiles and relevant data sounded at an ice station over Arctic Ocean from 22 August to 3 September,2003.It shows that the height of the convective boundary layer in day is greater than that of the stability boundary layer in night.The boundary layer can be described as vertical structures of stability,instability and multipling The interaction between relative warm and wet down draft air from up level and cool air of surface layer is significant,which causes stronger wind shear,temperature and humidity inversion with typical wind shear of 10 m/s/100 m,intensity of temperature inversion of 8 ℃/100 m.While the larger pack ice is broken by such process,new ice free area in the high latitudes of arctic ocean.The interactions between air/ice/water are enhanced.The fact helps to understanding characteristics of atmospheric boundary layer and its effect in Arctic floating ice region.     

南极臭氧洞期间中山站和昭和站大气臭氧的中期振荡特征

本文用１９９３和１９９４年７～１２月中山站及昭和站大气臭氧观测资料和１９９３年７～１２月中山站地面温度、气压及戴维斯站探空资料，对南极臭氧洞期间中山站和昭和站的中期振荡特征进行了研究。结果表明：准一周和准二周振荡是南极地区大气臭氧和各层次温压参数普遍存在的两种主振荡周期，且在不同年份其振荡强度也有所不同。在中山站和昭和站地区，１９９３年大气各参数的准二周振荡强度大于准一周振荡，准一周和准二周振荡都是由西向东传播的；而在１９９４年则除准一周振荡外未出现准二周振荡。在普里兹湾地区平流层中下部臭氧和等压面高度、温度准一周和准二周振荡的位相差很小，振荡是同时发生的。准一周和准二周振荡都可以由上而下或由下而上地穿越对流层顶，平流层和对流层的中期振荡有着密切的关系。准二周振荡是大气中普遍存在的一种天气尺度的中期振荡，在不同地区可以对应不同的天气实体。在南极地区，大气臭氧总量的准二周振荡可能是极涡本身固有振荡的反映，而周期较短的准一周振荡则可能是外来扰动强迫振荡的反映。     

1987—1988年夏季长城站地区的热力和动力特征

本文利用1987～1988年夏季我国首次南极长城站边界层气象观测实验资料,运用近地层大气通量的平均廓线理论计算方法,分析了该地区夏季的热状况特征,并与南极内陆的瑞穗站及我国青藏高原等地区的热状况进行了初步比较。在夏季,长城站地面相对于大气而言,仍为热源,地面主要以潜热输送的方式加热大气。夏季长城站的热状况特征与我国青藏高原东部地区进入雨季后的情况相近。     

南极海冰与我国夏季天气的关系

南极各区海冰变化不同,这种不同的变化必然对各区局地大气环流产生不同的影响,进而可能对全球气候系统产生不同的作用。本文利用Hadley中心提供的1968年1月-2002年12月全球海冰密集度格点资料,结合中央气象台的北半球500hPa、100hPa高度场资料以及中国160站降水、温度资料,利用诊断分析方法,分别对南极Ross海区和Weddell海区海冰与我国夏季天气的关系进行了研究。研究表明,南极Ross海区和Weddell海区海冰对我国夏季天气均具有指示意义。Ross海区是影响我国夏季东北地区降水的海冰关键区,若该区上一年9月海冰偏多,则来年6月我国东北降水偏少;Weddell海区是影响我国夏季东北温度的海冰关键区,若该区上一年9月海冰偏多,则来年6月我国东北温度偏低。     

参加2008年国际臭氧会议及地表辐射基准站站网会议总结

经中国气象科学研究院领导和中国气象局国际合作司批准,大气成分中心郑向东研究员和气候系统研究所陆龙骅研究员,于2008年6月29日至7月5日赴挪威北部城市特罗姆瑟（Tromso）参加了4年1次的国际臭氧学术会议（Qos：Quadrennial Ozone Symposium）;7月7～11日赴荷兰气象研究所（KNMI）参加了第10次地表辐射基准站网（BSRN：Baseline Surface Radiation Network）学术会议。     

近年来的南极臭氧洞

据ＷＭＯ南极臭氧化报的报导。１９９６年的南极臭氧洞无论从出现时间，最大面积，最低臭氧值，还是从持续时间上来说都与前几年相似，基本上未创新的记录。臭氧洞生成的主要原因，与人类活动产生的里昂和溴化烃等含氯和溴化合物在合适的平流层低温条例上通过光化学反应破坏臭氧有关。     

青藏高原东南部昌都地区近地层湍流输送的观测研究

利用我国1998年第2次青藏高原气象科学试验 (TIPEX) 昌都的湍流观测资料, 初步分析了三维风速、温度和湿度湍流谱、归一化方差与稳定度的关系、湍流通量和整体输送系数.结果表明, 白天标准化的湍流谱大多数满足2/3次方定律.风速方差与稳定度的关系在不稳定条件下基本服从1/3次方定律, 但水平风速方差比垂直速度方差与稳定度的关系离散.中性层结下的A、B值比平原地区大, 与起伏地形的值接近, C值与平原地区和起伏地区的差异不大.温度和湿度方差与不稳定层结的关系基本满足1/3次方定律, 而在稳定层结下的关系均无明显规律.湍流通量在干湿期转换中有突变现象, 干期的动量和热量通量均大于湿期, 热源强度以感热为主, 占80%.湿期热源强度明显增大, 其中以潜热为主, 占热源强度的60%.整体输送系数与稳定度的关系明显, 拟合得到的中性层结条件下的C_DN和C_HN分别为4.40×10-3和4.70×10-3, 其结果大于高原中、西部的同期观测值.     

南极春季臭氧的TOVS反演及其与BREWER观测的比较

通过改进臭氧的统计反演算法，从NOAA卫星的TOVS资料中提取了1993年南极臭氧洞期间中山站上空大气臭氧含量的资料。本文的结果与NOAA的TOVS臭氧产品以及中山站的Brewer观测进行了比较。尽管3种资料对在臭氧洞期间臭氧含量的显著减少这一特征上相当一致，但此项结果相对于Brewer观测，其均方根误差29 DU，优于NOAA的业务反演产品。此外，还初步讨论了这两种反演的误差特征。