第八届青年地学论坛

上对流层下平流层（UTLS）是平流层-对流层耦合的关键区域，是对流层物质进入平流层的主要通道，该区域温度的长期变化是国际气候变化研究的热点问题。本研究基于高精度高垂直分辨率的GNSS-RO卫星观测数据综合再分析资料和模式数据进行分析，结果表明他们具有良好的一致性，与准双年度振荡和厄尔尼诺-南方涛动过程有关的温度年际变化在所有再分析中都得到了很好的体现。趋势分析表明：在对流层的大多数地区，每十年有0.2-0.3K的明显变暖，在两个半球的中纬度地区，每十年有0.4-0.5K的较强增长; 相反，平流层温度以每十年0.1-0.3K的速度下降，这在南半球最为明显; 热带低层平流层（100-50 hPa）出现了每十年0.1-0.3 K的增温趋势。
我们发现从亚热带到中纬度（22.5-42.5º）的UTLS（250-175hPa）存在明显的温度半年度周期振荡（SAO）。通过能量平衡分析其形成机制表明：北半球UTLS的温度在2月份因动力加热出现第一个峰值，在7月份因动力加热和水汽过程而出现第二个峰值;与北半球类似，南半球的冬季最高温度与动力加热有关，夏季最高温度与UTLS的水汽和动力加热都有关。
在此基础上，利用WACCM模式模拟，我们发现对流层的温度升高主要与海温的增加和随后的大气环流变化有关。海温的增加和北半球平流层臭氧的减少都导致了北半球平流层的温度下降。平流层下层热带地区的温度上升可能与该地区的臭氧增加有关，而海温的升高则有助于该地区的降温。模式模拟结果表明移除海温中的半年周期变化可导致UTLS的区域的SAO的峰值显著减小，UTLS的SAO部分受海温的SAO所影响。
 

GNSS-RO, 趋势，半年度振荡，上对流层下平流层