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1、北半球50hPa大气低频振荡与突发性增温侧瓶,锭兆硪(;/第13卷第4期高原气象Vo1.13No.4/.04—4/北半球50hPa大气低频振荡与突发性增温.④/.躬弓提要:本文利用50hPa1969---1976年7个冬季的高度场资料进行了功率谱分析分析发现3O一60天低频振荡在高纬地区比中低纬更为显着;并且发现在阿留申高压北进的路径以及在极点上平流层突发性增温rSSW)的强年比弱年的相关要高这表明3O一60天的振荡在上述地区与温度有着密切联系我们选取197【卜l971年冬季强突发性增温个例,进一步分析了平流层突发性增温过程中的基本特征.结果表明3o__6o天的振荡对平流层突发性增温有相当
2、大的贡献.关键词:平流层突发性增温:30—60天振荡.1引言J自从Madden和Julian197i年发现热带对流层存在40—5O天的振荡以来,大气中低频振荡引起了气象工作者的广泛兴趣.李崇银等指出,对流层的3O-_6O天振荡不仅存在手热带大气中,还存在于中高纬地区孙国武等0发现,大气低频振荡往往与某些重大天气过程利重要天气系统相联系.李崇银还指出,我国华北地区汛期降水量同3O一6O夫大气振荡有明显关系;印度气象学家已应用季风槽脊的3o-_6o天振荡来预报印度半岛地区雨带的活动0.张可苏曾针对平流30hPa中高纬温度和高度差的时间序列进行过功率谱分析,发现3O一6O天的振荡同样存在于平流层
3、,并认为对流层向平流层上传的波动能量有16和4O天两种振荡.关于平流层3O一6O天振荡的进一步研究,特别是它在实际天气过程和系统的反映目前研究还比较少.本文试图应用50hPa多年逐日高度场和温度场资料,对平流层3O一6O天低频振荡及与平流层突发性增温(以下简称ssw)的关系作进一步分析研究.2资料和计算方法本文所用资料为德国自由柏林大学气象研究所1969--1976年7个冬半年的逐日网】992年I_月30同收到,1994年41716日收到修改稿.本文得到国家自然科学基金资助.@现通讯地址:北京中国科学院大气物理研究所,邮编:100029.4期金继明等:北半球50hPa大气低频振荡与突发惟增
4、温405格点(10.×10.)50hPa高度场和温度场资料,其范围为l0.—90.N区域.本文中冬半年定义为每年l0月1日开始的183天的时段.本文采用功率谱及其时问域的带通滤波方法滤波器为Butterworth带通滤波器.在计算中,滤波的中心频率取45天,两侧分别取28,9天和70天.滤波过程是对各网格点独立进行的.330—60天振荡的可信度检验在高纬选取一点(70.N,60.w)进行50hPa高度时间序列的逐年功率谱分析,如图l.发现在我们所研究的年份中,周期在360天区间的,多数年份有主要峰值出现,而且远远超出95%的置信度检验而l973一l974年和l975一l976两年虽然在这个
5、区间上的峰值稍弱,也不是主要峰值,但还超出了置信度检验.对60.N以北的其他格点进行同样分析,其结果也有类似的特点.所以,我们认为3O一60天的振荡在北半球平流层高纬地区是比较显着的450hPa高度场30—60天振荡与温度场的关系图1冬季50hPa高度距平场点(70.N,砷.w)的功率谱密度图中7条横虚线分别为各年份95%的置信线Fig.1Theprowe~spectrumdensity0f50hPaheightanomalousfieldf7ON.6O.W)inwinter.Infigdashedlinesarelinesof95%degreeofconfidenceLhbitzke(9
6、畏据SSW过程中温度上升的剧烈程度,将它分为强增暖,弱增暖以及加拿大增暖三种类型.其实加拿大增暖也是增温较弱的过程在我们选取的1969---1976年7个冬季个例中,1969--1970年,197O—l971年,l972一l973年是强增暖过程,其余4个冬季均是弱增暖过程.上述三个强增暖过程都是由于阿留申高压加强北进而产生的".利用8O.N纬圈各网格点高度场的带通滤波资料和温度场进行相关分析,结果如表1所示.'从表1中可看到80.N纬圈各网格点所有年份的相关系数都为正值.通过计算有99%的相关系数的置信线=0—2从表中还可看到,除l97l—l972年,1975--1976年两个弱增暖年分别
7、有2—3个格点低于0.2以外,其余各年的相关系数都在0.2以上,并且在阿留申高压向北挺进的路径上rl80.E附近)以及在极点,三个强增暖年比弱增暖年的相关性好,相关系数基本在0,6以上这表明3O一60天的振荡和SSW存在着一定的关系,而且增温越强烈,这种联系越紧密.高原气象13卷表11969--1936年7个冬季5ohPa高度场舶一椰天的滤波瓷Sg.gl~,废场在舯.N纬圈爱极点的相关系数Table1Thecorrela
