【摘 要】
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本文利用ERA-Interim逐日再分析资料与库尔勒站无线电探空资料,使用EOF分析和威布尔分布拟合等统计方法,分析了中国上空准零风层(Quasi-Zero Wind Layer,QZWL)的时空分布特征
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本文利用ERA-Interim逐日再分析资料与库尔勒站无线电探空资料,使用EOF分析和威布尔分布拟合等统计方法,分析了中国上空准零风层(Quasi-Zero Wind Layer,QZWL)的时空分布特征。中国上空准零风层主要受到平流层大气环流季节性变化的影响,低纬地区还受到平流层准两年振荡(Quasi-Biennial Oscillation,QBO)的影响。准零风层主要集中在70-30hPa(约17-25km)高度之间,低纬度地区和中纬度地区由于大气环流背景不同,准零风层的分布有显著的差异。中纬度地区准零风层主要出现在4-9月间,开始时间高层先于低层,南方先于北方,结束时间正好相反;在7-8月间30和50hPa高度上还会出现东风增强使准零风层发生中断的现象。中纬度地区准零风层主要集中在40-50°N地区,50hPa高度上出现天数最多,普遍达到70天以上,新疆上空能超过100天,受南亚高压和副热带西风急流影响,新疆上空70hPa准零风层出现天数反而较低。低纬地区准零风层受QBO影响,可分为南北两支:“北支”出现在每年10-4月间,在20°N附近,30、50hPa高度出现的概率较高,且QBO东风位相期间中心区能达到90%以上;“南支”明显受QBO的影响,只在西风位相期间出现,出现概率一般在70%以上,冬春季位于10°N附近,夏秋季则出现在5°N附近,覆盖范围较冬春季略小。通过库尔勒站、海口站和南沙站的风速频率分布和威布尔分布拟合的效果来看,威布尔分布可以很好的拟合逐月风速频率分布,同时可以根据Weibull分布计算特定的累积概率风速值:50%累计概率风速低于5m/s的同时,95%或99%累积概率风速低于10m/s的区域,作为选取优质风区的标准。中纬度地区优质风区主要出现在50hPa高度上6-8月间的40°N以北区域,以及5月和9月的30-40°N区域。低纬度地区受QBO影响,QBO东风位相期间优质风区在50hPa高度的20°N附近,11月至次年4月都有分布;QBO西风位相期间优质风区在50和70hPa高度上都有较为广泛的分布,5°N附近全年都有优质风区的分布,在11月至次年4月期间优质风区范围增至5-15°N整个区域。
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