第八届青年地学论坛

热带对流层顶是大气痕量成分进入平流层的通道，热带对流层顶层（TTL）中发生的动力、物理、化学过程对于控制平流层大气成分具有重要的作用。热带对流层顶层的上下边界可由热力学来定义，上边界由冷点对流层顶（CPT）定义，下边界为最小稳定度（LMS）高度，通常认为LMS对应于对流主出流高度。TTL的上下边界也可以由平流层示踪物（例如臭氧）-对流层示踪物（例如水汽、CO）的相关关系来确定。根据11年夏季在昆明和拉萨开展的臭氧和水汽探空观测，分析了夏季亚洲季风反气旋中对流层顶层结构，尤其关注平流层-对流层空气的混合特性。分析表明混合空气形成了一个转换层，即由对流层特性向平流层特性的转换，该混合层厚度具有很强的变率。统计结果表明混合空气所在高度范围大致有5.5km厚，位于12.5km和18km之间。混合空气的垂直分布高度与热力学定义的TTL基本一致，即下边界为LMS而上边界为CPT。但是热力学定义只是把TTL视作热力学特性转换的一个区域，而不考虑对流层与平流层之间的混合特征。根据示踪物相关分析，可以识别所有高度（不管是热力学TTL内部还是外部）的混合特性空气，而混合特性恰恰是TTL的一个基本特征。基于水汽和臭氧的相关分析表明，LMS与CPT之间大约30%~50%的空气具有混合特性，在CPT之上1~1.5km也存在一定比例的混合特性空气，这就意味着亚洲季风区反气旋内的对流层空气块可以抬升并混合进入自由平流层中。

对流层顶层,亚洲夏季风区,混合特征