对流层顶的特征选取分析

对流层顶的特征选取分析

王亚宁,    ,徐钊远

湖北省恩施州气象局，湖北 恩施 445000

摘要：利用恩施高空站探测的10a资料,对对流层顶气候特征进行分析，结果表明：①冬、春季存在第一对流层顶,夏秋季消失，全年都有第二对流层顶。②温度、高度随季节的变化有很大的差别；③多年温度、高度随季节的变化不大。

关键词：恩施高空站 对流层顶 温度 高度

前言

对流层顶是对流层和平流层之间一个明显的过渡层，是19世纪末20世纪初与平流层同时被发现，对流层顶一经发现就激起了学者们极大的研究兴趣。对流层顶是一个深厚的对流阻滞层，它是以温度垂直递减率急剧减小为主要特征，它阻碍着积雨云顶的垂直发展、气溶胶和水汽的垂直交换。对流层顶在平流层和对流层的交换中具有相当重要的作用。此外，大气急流、飞机颠簸、臭氧层顶等重要物理、化学现象均与对流层顶的位置、强度及其变动密切相关[1]。对流层顶的选取WMO作了如下定义:500~150 hPa等压面之间温度递减率小到2℃/km或以下的最低高度，而且在此高度与其上2 km气层内的温度平均递减率不超过2℃/km，选取第一对流层顶。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℃/km，就要按上述判据确定"第2对流层顶"[2]。

对流层顶也是反映各种大气过程的一个很好的指示器，它在气压形势、气团平流、大气环流形势更替等作用下发生变化[3]。在许多数值天气预报模式中，对流层顶均被作为一个特殊的高度层"顶"来加以利用。

根据对流层顶的选取条件,恩施站全年都有第二对流层顶(热带对流层顶)冬春季部分时段存在第一对流层顶(极地对流层顶)与第二对流层顶共存，两类对流层顶，互相重叠，第二对流层顶冷（统计最温度-90.7℃）而高（统计最高19253gpm）。

1 第一对流层顶

恩施站，一般从11月开始出现一两次，三月出现最多的有24次，虽然统计的对流层顶，都满足WMO规定的条件,但从天气、气候综合分析，有多个第一对流层顶只是冷空气入侵或深厚的逆温形成的，通过判断排除。分析恩施州第一对流层顶有以下特点第一对流层顶出现在冬春季，高度低（最低5841gpm），温度高（最高-15.5℃）。根据选取条件选出的第一对流层顶高差很大，500~150 hPa等压面之间都有存在。

从天气、气候分析，出现第一对流层顶，是因为冬春季高空急流（高空风有达100m/s）或高空锋等强大天气背景下，造成对流层顶断裂，因为那里相互作用的气团之间的温度差很大，大风区往往横跨第一对流层顶和第二对流层顶之间。

我们常说对流层顶是对流层和平流层之间一个明显的过渡层，对流层顶是一个深厚的对流阻滞层，它是以温度垂直递减率急剧减小为主要特征，它阻碍着积雨云顶的垂直发展、气溶胶和水汽的垂直交换。第一对流层顶虽有对流阻滞作用，温度垂直递减率急剧减小，达到WMO的条件，但其上还具有对流层的特点，直到第二对流层顶出现才是对流层和平流层之间的过渡层。

2 第二对流层顶

恩施站地处北纬30度，属亚热带地区，第二对流层顶平均高度为16~19千米，对流层从地球表面开始向高空伸展，直至第二对流层顶，温度达到最低值，到平流层起温度又开始回升。随天气、气候、季节的变化而出现的第二对流层顶个体温度差异也很大，月、年平均差别不大。恩施站10a探测的第二对流层顶如下表

从表中可以看出第二对流层顶温度在-70~-80℃，高度在16000~18000gpm，气压都在100hpa左右。

3 结论

北纬30度的亚热带地区出现的第一对流层顶虽然满足WMO的选取条件，也有深厚的对流阻滞作用，但不是真正的对流层与平流层的过度层。

对流层顶温度在-70~-80℃，高度在16000~18000gpm，气压都在100hpa左右。

参考文献

[1]杨坤琳;徐岩.华南地区对流层顶和边界层顶高度特征分析[J];气象研究与应用;2020年01期.

[2]付志嘉;董保举;张成稳，我国气候变暖特征及其与对流层顶的关系[J];干旱气象;2011年02期

[3]李伟，李柏 等. 常规高空气象观测业务手册． 气象出版社，2011，34 :

作者简介:王亚宁（1969—）女，土家族，本科，高级工程师，从事综合气象观测工作。