1979-2008年华北地区对流层顶高度变化特征
发布时间：
第２７卷第２期 ２０１１年４月
气象与环境学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ Ａ ＮＤ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ
ＶＯ１．２７ ＮＯ．２ Ａｐｒｉｌ ２０１１
张红雨，周顺武，张国勇，等．１９７９－－２００８年华北地区对流层顶高度变化特征［Ｊ］．气象与环境学报，２０１１，２７（２）：０８—１３．
ＺＨＡＮＧ Ｈｏｎｇ—ｙｕ，ＺＨＯＵ Ｓｈｕｎ—ＷＵ，ＺＨＡＮＧ Ｇｕｏ—ｙｏｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｒｏｐｏｐａｕｓｅ ｈｅｉｇｈｔ ｆｒｏｍ １９７９ ｔｏ ２００８ ｉｎ
Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｒｌｉａ ｏｆ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１１，２７（２）：０８—１３．
１９７９－－－２００８年华北地区对流层顶高度变化特征
张红雨
周顺武 张国勇 李毓富。 李新生
（１．山西省气象局，山西太原０３０００２；２．南京信息工程大学，江苏南京２１００４４；
３．晋城市气象局，山西晋城０４８０００；４．山西省气象台，山西太原０３０００６）
摘
要：利用１９７９－－２００８年华北地区１２个测站逐日对流层顶探空资料，运用统计学方法对该地区不同类别对流层顶发生
及其高度的季节特征进行探讨，并采用线性趋势、小波分析和ＥＯＦ分解等方法对其高度变化等气候特征进行分析，揭示了该地 区对流层顶的季节特征及其高度变化的基本事实和规律。结果表明：华北地区第一对流层项冬季出现多，夏季少，近３０ ａ来呈
减少趋势，第二对流层顶夏季出现多，冬季少，近３０ ａ来呈增加趋势；全年均出现复合对流层顶，且在季节转换时期出现频率较 高；第一对流层顶高度年变程呈双峰型，夏季高，冬季低，第二对流层顶高度年变程呈单谷型，冬季高，夏季低，春、秋季介于两者
之间；两类对流层顶高度变化均存在５＿．６ ａ的周期，第二对流层顶相比具有更多时间尺度周期变化。近３０ ａ间华北地区第一、
第二对流层顶年平均高度变化均呈升高趋势，且与其上下层间平均温度有关。
关键词：华北地区；对流层顶；小波分析；ＥＯＦ分解 中图分类号：Ｐ４２１．３１
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７３—５０３Ｘ（２０１１）０２—０００８—０６
引言
气象工作者将对流层和平流层接壤的大气层次 称为对流层顶，它表示对流层结束、平流层开始，是 对流层向平流层过渡的一个大气层。对流层顶在天 气学、气候学以及航空飞行中都有十分重要的理论 和现实意义。２００７年ＩＰＣＣ第四次评估报告¨ 就提 出对流层顶变化也是气候变化表现之一。对流层顶 对全球气候变化的响应与反馈已成为一个科学热点 问题而日益受到重视 。
ＷＭＯ（世界气象组织） 给对流层顶定义为： ５００ ｈＰａ等压面之上温度递减率小到２℃／ｋｍ或以 下的最低高度，而且在此高度与其上２ ｋｒｎ气层内的 温度平均递减率不超过２￣Ｃ／ｋｉｎ。在用该定义确定 的对流层顶之上，如果任意高度与其上１ ｋｍ所有高 度之间的平均温度递减率超过３ ｏＣ／ｋｍ，则可确定 “第二对流层顶”。第一对流层顶又称为极地对流层 顶，第二对流层顶又称为热带对流层顶，如果某一地区 上空同时存在两类对流层顶，便称之为复合对流层顶。
国内外关于对流层顶的研究成果很多。Ｓａｕｓｅｎ 等ｌ４ 指出，自１９７９年以来全球平均的对流层顶高度 呈上升趋势，并认为对流层顶高度的变化与地表温 度、垂直温度廓线和海洋热含量的变化相一致。Ｓｅｉ－ ｄｅｌ等 也指出在热带地区１９７８－－１９９７年对流层顶 高度有所抬升，而气压和温度则有所下降。早在 １９９０年，中国气象学者邹进上等 就利用探空资料
分析和总结了中国对流层顶高度与温度的地理分布
特点及其季节变化。近年来，国内许多学者采用不 同资料开展了许多这方面的研究，吴香玲 ｊ、蔡福 等 ８］、李辑等 ］、张广兴等¨ 、陈芳等Ｈ 、杨双艳 等ｕｌ 、周顺武等 利用探空观测资料分别研究了北 京、辽宁、新疆、青海、 肃和青藏高原等不同地区对 流层顶的气候特点和变化趋势。朱保林等 利用 ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ再分析月资料研究了夏季全球对流层 顶气压和气温的分布特征和变化趋势。王卫国等 则采用臭氧和ＮＣＥＰ资料计算了全球对流层顶的气 候场，分析其空间分布、季节、年际和年代际的演变 特征。无线电探空获取的温、压、湿等大气基本参数 相对而言准确性更高。近几十年来，随着无线电技 术的发展和高空观测资料的不断积累，该类研究越 来越引起重视，但已有的研究成果中针对华北地区 对流层顶的特征研究很少或仅限于单站 ’ Ｊ。本文 采用对流层顶探空资料对华北整个地区第一对流层 顶和第二对流层顶的出现频率、高度及其气候变化 特点进行分析，以期对华北地区高层大气气候变化 研究有所补益。
１资料与方法
本文选用经中国气象局气象信息中心整编的华 北地区ｌ２个探空站（图１）３０ ａ（１９７９－－２００８年）观测 的每日两个时次的对流层顶气压资料以及８５０、７００、 ５００、４００、３００、２５０、２００、１００、７０ ｈＰａ和５０ ｈＰａ共１０
收稿日期：２０１０—１１—１５；修订日期：２０１０—１２—１４。
基金项目：中国气象局成都高原气象研究所开放实验￣（ＬＰＭ２００８００７）和国家自然科学￣（４０６７５０５８）项目共同资助。 作者简介：张红雨，男，１９７７年生，高级工程师，主要从事气象预报管理方面的工作，Ｅ—ｍａｉｌ．ｚｈｙＳｚｈｙ＠１２６．ｃｏｍ。
第２期 张红雨等：１９７９－－２００８年华北地区对流层顶高度变化特征 ９
层的逐月平均温度。统计时将两类对流层顶的临界 在春末夏初（５月达５２．６％）和秋末冬初（１１月
值定为１５０ ｈＰａ ＂ ，即当对流层顶气压＞（≤）１ 