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每日科技名詞|平流層爆發性增溫

作者:葉氏的魔菜

平流層爆發性增溫

stratospheric sudden warming

又稱:平流層突發性增溫

定義:平流層中幾天之内溫度突然升高40~50K的現象。一般出現在極區。

學科:大氣科學_動力氣象學

相關名詞:大氣環流 平流層

【延伸閱讀】

平流層爆發性增溫是冬季平流層大氣環流中突然增溫的現象,冬春季平流層大氣溫度可以急劇增加,幾天之内甚至高達50℃。這種現象最早是由德國科學家在1952年時發現的。

平流層大氣環流的季節變化很明顯,冬季北半球盛行西風,夏季盛行東風。平流層極區冬季為極渦,夏季則被一個巨大的反氣旋所控制。在平流層爆發性增溫發生之前,極區盛行西風,強大的冷性極渦在平流層環流中居于主導地位,占據了北半球中高緯的大部分地區。當平流層爆發性增溫發生時,極區平流層溫度突然升高,同時與溫度變化相聯系的平流層環流也發生了急劇調整,繞極的緯向西風環流變為東風環流,極渦發生強烈擾動而偏離極地,甚至完全崩潰,建立起極對稱的兩波流型。平流層爆發性增溫多發生在北半球,南半球平流層很少出現爆發性增溫。

按照增暖強度,平流層爆發性增溫可以分為強增暖和弱增暖兩類。在平流層及其以下的大氣層中,緯向平均溫度從北緯60°向極地增加及有關的環流反向,極渦崩潰,西風環流變為東風環流,稱為強增暖過程。弱增暖過程雖然也可達到相近的增溫值,但并不出現環流崩潰的情況。如果冬末春初的增暖使得冬季環流破壞并且不再恢複而發展成夏季環流,則稱為最後一次增暖。

平流層爆發性增溫不但直接影響了平流層大氣環流的變化,而且極大地影響着冬季對流層大氣。平流層爆發性增溫的發生破壞了極渦,阻礙了極地平流層雲的形成,損耗臭氧的機制被切斷。增溫結束後,極渦逐漸恢複,有時會發生嚴重的臭氧損耗事件。此外,平流層爆發性增溫發生時,平流層環狀模常呈現負位相,在随後的數周之内可以下傳至對流層,影響對流層的天氣和氣候。是以,研究平流層爆發性增溫對延伸期天氣預報具有非常重要的現實意義。

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