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全球大气能量的时空特征及变化趋势分析

Analysis of the Spatiotemporal Characteristics and Trends of Global Atmospheric Energy

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大气能量学是大气科学重要的组成部分,了解大气能量的时空分布和变化特征,能够为大气科学研究,尤其是气候变化研究提供新的思路和手段.本文基于1948～2016年NCEP逐月再分析资料,从大气的总能量及其内能、位能、潜热和动能的分布、变化趋势和主模态变化等方面阐释了全球大气能量变化的整体特征.主要结论如下:(1)除高海拔地区外,总能量呈现从赤道向两极逐渐递减的分布,且全球大部分地区呈增加趋势,内能和位能的分布和变化与总能量较为接近;潜热能的极大值区和显著变化区均位于赤道及低纬地区;动能的极大值区分布在中纬度长波槽和西风急流出口区,其在南半球双西风急流区的变化最为显著.(2)总能量呈现出不连续的阶段性跳跃式增长特征;北半球的总能量多于南半球,而增速却慢于南半球,即两半球间的能量呈趋同趋势;海洋上空的总能量多于陆地,且海陆间差额有增大趋势;火山爆发事件可能对大气能量在年际尺度上的减少有重要作用.(3)大气各能量第一模态的空间特征与其各自变化趋势分布非常相似,并先后在1975年左右发生了年代际突变.就第二模态而言,大气的总能量、内能和位能从整体上反映出南北极与其它地区呈反向变化的特征;部分低纬度地区的潜热能与其它地区呈反向变化;动能主要呈现从热带太平洋向南北两极的经向波列分布;它们的时间系数均有一定的多年代际变化特征,可能与气候系统的内部变率有关.

陈凯奇、李建平、谢铁军、汪秋云、王兰宁

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北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院,北京 100875

中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室,山东 青岛 266100

大气能量 时空特征 变化趋势 全球 主模态

科技部国家重点研发计划项目科技部国家重点研发计划项目国家自然科学重点基金国家自然科学重点基金海洋局国际合作项目

2016YFA060180141530424GSAI-IPOVAI-03

2020

大气科学
中国科学院大气物理研究所

大气科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.11
ISSN：1006-9895
年,卷(期)：2020.44(1)
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