新疆地区大气温度变化特征及典型极端天气监测分析

发布时间：2020-09-28 21:19

　　本文着重考察了1980-2018年塔里木盆地上空对流层-下平流层大气温度和地面气温的变化情况,从臭氧变化角度解释了造成盆地上空大气温度逆转趋势的原因。对于新疆极端天气的研究,本文选取两次以乌鲁木齐为降雪中心的暴雪天气作为典型个例,利用AIRS卫星遥感数据,同时结合HYSPLIT后向轨迹追踪算法,对两次过程中冷、暖气团和水汽的来源及输送路径进行了监测分析,并重点从水汽配置方面论述了影响暴雪强度和持续时间的关键因素。综合以上研究,得出如下结论:(1)自1997年以来,塔里木盆地上空对流层-下平流层(500hPa-50hPa)大气温度存在逆转趋势,在1980-1997年,下平流层呈明显变冷趋势,对流层呈现增温趋势;在1998-2018年,下平流层转为变暖趋势,对流层的变暖趋势与前一阶段相比明显弱化,在秋、冬季节甚至出现变冷迹象。(2)塔里木盆地上空臭氧总量在1997年前后同样存在逆转趋势,且这种逆转趋势在冬季最为显著。盆地上空臭氧总量的逆转趋势,表明平流层臭氧正在处于恢复阶段。(3)通过分析塔里木盆地上空各高度层大气温度与臭氧总量之间的相关关系可以发现,平流层大气温度与臭氧总量之间呈正相关;对流层大气温度与臭氧总量之间呈负相关。由此可以推断平流层臭氧的恢复作用是导致塔里木盆地上空自1997年以来大气温度发生逆转趋势的一个重要原因。(4)通过分析两次极端暴雪过程的监测结果可以发现,影响北疆暴雪的水汽主要来自黑海、里海、咸海、巴尔喀什湖和阿拉伯海等地;冷气团主要来自北欧和西伯利亚等地;暖气团的来源和输送路径一般与水汽一致。(5)在2015年12月10-12日乌鲁木齐极端超强暴雪过程中,阿拉伯海上空水汽的持续输送是导致此次暴雪强度空前的关键原因。通过比较两次暴雪过程可以发现,有无充足、持续的水汽补充是决定暴雪强度和持续时间的重要因素。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P467;P407
【部分图文】：

技术路线图,大气温度,暴雪天气,后向轨迹

变化情况进行了考察，并分析了大气温度变化与臭氧之间的可能联系，从臭氧化角度解释了 1997 年前后盆地上空大气温度发生逆转趋势的原因。另外，对北疆地区冬季频发的暴雪天气，选取来自 AIRS 的大气温度和可降水量两种反产品，结合 HYSPLIT 后向轨迹追踪算法，选取 2015 年 12 月 10-12 日和 2016 3 月 2-3 日以乌鲁木齐为降雪中心的两次暴雪天气过程作为典型个例，利用卫遥感手段对两次过程中冷、暖气团和水汽的来源及输送路径进行了监测分析，时与 HYSPLIT 气团追踪结果进行比较，证明了卫星遥感技术在北疆暴雪监测程中具备可行性。.4.2 技术路线本文总体技术路线如图 1-1 所示。

位置图,盆地,大气温度,木盆

年前后塔里木盆地上空大气温度发生逆转趋势的合理木盆地大气温度和臭氧总量的整体趋势分析过程中点，盆地区域内所有格点的均值作为盆地代表值。另为 38°N-41°N，78°E-88°E，比盆地的真实范围脉的影响。况位于我国新疆南部，面积约 40 余万平方公里，是我围高山环绕，为典型封闭性山间盆地，年均温约 9-1条件影响，来自海洋的暖湿气流很难到达这里，导致降水量不足 50mm。研究区具体位置和范围如图 3-1

序列,突变分析,大气温度

塔里木盆地上空大气温度突变分析滑动 t 检验，可以检测气候要素序列中突变的发生。本小节通过滑分别对 1980-2018 年 ERA-Interim 和 MERRA-2 两种再分析资料提 50hPa 两高度层大气温度年均值进行了突变分析，两种数据所得、互为补充。行滑动 t 突变检验之前，子序列长度的选择至关重要，为保证计算，避免滑动步长选取时因主观因素干扰造成的突变点漂移问题，经后，本次突变分析中取 5 作为子序列长度，那么获得的两种数据的长度为 29，即从 1985 年至 2013 年。另外选取置信度 α = 0.2，由分布表可得，当自由度 γ = n1+ n2 2 = 8 时，t0.2= 1.397，所以当界值范围 t0.2时，即认为该年份发生突变。

【参考文献】