副热带东亚季风区一次穿透性对流过程影响下平流层成分变化的个例分析

作     者：孙宁 周天军 郭准 李普曦 SUN Ning;ZHOU Tianjun;GUO Zhun;LI Puxi

作者机构：中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院气候变化研究中心北京100029 

出 版 物：《大气科学》 (Chinese Journal of Atmospheric Sciences)

年 卷 期：2020年第44卷第6期

页      面：1155-1166页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：中国科学院“国际伙伴计划—国际大科学计划培育专项”项目134111KYSB20160031 国家自然科学基金项目41775091 

主　　题：东亚季风区 穿透性对流 物质输送 上对流层 下平流层 

摘      要：穿透性对流是导致北半球夏季平流层低层南亚高压内水汽极值形成的重要机制之一,关于副热带东亚季风区穿透性对流是否对平流层低层水汽等物质分布存在影响目前尚不清楚。本文选取2016年的武汉暴雨事件,采用Cloudsat和Aura Microwave Limb Sounder(MLS)卫星数据,分析了东亚季风区的穿透性对流活动对上对流层/下平流层物质分布的影响。利用CloudSat卫星资料云分类产品和Aura MLS卫星数据联合分析武汉暴雨过程中捕捉到1次穿透性对流事件,该事件发生于2016年7月4日05时(协调世界时)的穿透性对流,中心位于海上梅雨带区域。分析表明,这次对流穿透事件对上对流层/下平流层物质分布有显著影响,穿透性对流活动影响到对流层顶以上的物质分布,具体表现是:首先,穿透性对流显著减少了局地对流层顶附近的臭氧含量,较之气候态对流层顶臭氧含量偏少32.53%;其次,穿透性对流能够增加局地对流层顶附近的水汽混合比含量,它通过更多的云冰粒子蒸发来增强局地平流层水汽含量,同时通过更强的垂直水汽输送来直接加湿平流层。此次穿透性对流事件对水汽变化影响较之对臭氧含量变化的影响更为显著,它使得对流层顶水汽混合比增加近乎一倍(98.15%)。因此,副热带东亚季风区的穿透性对流活动对于对流层向平流层的物质输送起着重要的作用。