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关于南昌上空对流层顶资料的统计和分析
赵友欣
(南昌市气象局,江西 南昌 330046)
摘 要:对南昌上空对流层顶资料进行了统计和分析,发现极地对流层顶高度各月出现的次数、年度出现次数、持续时间及温度变化大;热带对流层顶出现的频率高,月平均高度变化范围非常小,月平均温度变化幅度小;复合对流层顶分别具有极地对流层顶和热带对流层顶的特征,其厚度与冷气团势力的强弱有关,尤其与寒潮天气系统的关系密切。
关键词:对流层顶 特点 统计 分析
中图分类号:P412.2 文献标识码:B 文章编号:1007-9033(2005)02-0062-02
南昌上空对流层顶的厚度约2 km,个别情况下可达4~5 km。极地对流层顶又称第一对流层顶,多出现在200 hPa左右;热带对流层顶又称第二对流层顶,多出现在100
hPa左右。据观测,对流层顶的变化与许多重要天气现象和天气系统活动息息相关。对此进行研究,具有十分重要的现实意义。
1 极地对流层顶特点
1.1 高度变化大
11 月平均高度为7 720 m,为全年最低值;随着季节的推移,月平均高度由1月的8 470 m,逐渐增加,6月高度达14 054
m,为全年最高值;极端最高值为14 126 m,极端最低值为5 728 m,极端差值为8 398 m(表1)。
1.2 各月出现次数变化大
对 2000~2003
年对流层顶资料统计显示,极地对流层顶出现的次数,以1、2、3月为最多,分别为71、42、53次;12、4月次之,分别为38、41次;5、6、10、11月较少,分别为13、3、1、12次;7~9月没有观测到极地对流层顶(表1)。

1.3 年度出现次数变化大
2003 年观测到108次极地对流层顶,2001年就只观测到43次,前者约为后者的2.5倍。
1.4 持续时间变化大
有很多记录只观测到1次(0.5 d)就中断了,有的记录(如2000年1月16日8时~22日8时)连续观测到13 次(6.5
d),其高度在5.7~9.0 km,温度为-15.9~-43.3 ℃,表示冷气团很强而且稳定。这种记录只有在1月份才观测得到。
1.5 温度变化大
由表1可知,11月平均温度为-30.6 ℃,为全年最高值;随着季节的改变,月平均温度由1月的-36.0 ℃逐月下降,6
月平均温度为-66.7 ℃,
达全年最低值。在热带对流层顶连续出现的时段里,如果某些天出现了极地对流层顶,则高空温度场会发生大的改变。即在极地对流层顶以下,温度会普遍下降,而在其上到热带对流层顶间,温度会普遍上升。
出现上述变化的原因,与冷气团在南昌上空活动的时间长短、强弱有关。冷气团在南昌上空维持的时间长,连续观测到极地对流层顶的次数多,反之就少。冷气团强,观测到极地对流层顶的高度低,温度高且稳定、少变。冷气团弱,观测到极地对流层顶的高度高,温度低且不稳定、多变。南昌是低纬度地区,7~9月没有冷气团在上空活动,这时正是极地对流层顶北撤到最北位置(约40°N),所以就观测不到极地对流层顶。
2 热带对流层顶特点
2.1 热带对流层顶出现的频数多、频率高
热带对流层顶在1
a中虽有北进南退的变化,但因南昌是低纬度地区,离稳定的副高近,一年四季几乎天天可以观测到热带对流层顶,所不同的是强弱不一样。从表2可看到,4年内各月观测到的热带对流层顶次数均在200次以上,远多于极地对流层顶出现的次数。其出现的频率为88%~95%。
2.2 热带对流层顶的月平均高度变化范围非常小
从表2可以看到,1~12月的平均高度为16 505~16 927 m,最大值在5月,最小值在3月,最大差值仅为422
m。这说明高度非常稳定。从表3可知,绝大多数的热带对流层顶的高度为16~17.9
km。以1、4、7、10月为例,在该高度范围内的分别占68%、76%、87%、83%;≥19 km和≤14
km的仅分别出现3次,且都是出现在热带对流层顶最强和最弱的时候。
2.3 热带对流层顶的月平均温度变化幅度小
从表2可见,1~12月的平均温度在-73.0~-76.8 ℃;最高值出现在3月,最低值出现在10月,差值仅为3.8
℃,可谓稳定少变。这与其高度变化小且稳定相关。



3 复合对流层顶特点
3.1 复合对流层顶的特性
极地对流层顶和热带对流层顶在同一地区上空同时存在,就称复合对流层顶。从4
a的探空资料可看到,南昌上空观测到极地对流层顶时,一般都会观测到热带对流层顶。由于复合对流层顶是同时存在的2类对流层顶,其高度和温度变化,应分别具有2类对流层顶的特征。另据资料分析,在复合对流层顶出现的情况下,热带对流层顶的温度一般会高于其单独出现的温度,其高度也高于单独出现时的高度。
3.2 复合对流层顶的“厚度”
在极地和热带对流层顶同时出现的情况下,2类对流层顶的垂直距离叫复合对流层顶“厚度”。如果将其“厚度”按月、每km
1个级别分别统计厚度出现的频率(表4),则可以发现:4
a中,1~5月50%以上的频率分别在8~9.9、7~8.9、4~6.9、3~5.9、3~4.9 km,12月出现在3~6.9
km。6~11月观测到的记录少或没有。“厚度”最小值<1 km,最大值>11
km。“厚度”的多少与冷气团势力的强弱有关:冷气团越强,“厚度”越大,反之则小。其中与寒潮天气系统的活动,关系尤为密切。
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收稿日期:2005年01月29日
作者简介:赵友欣(1964-),女,助理工程师,主要从事大气探测工作。 |