AR:夏季亚洲季风区对流层顶混合特征
为了观测和探究夏季亚洲季风区大气成分结构特征以及影响大气时空变化的机理,中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室(LAGEO)“大气成分探空团队”从2009年夏季就在昆明和拉萨开展了连续多年的臭氧、水汽、气溶胶探空观测实验。该研究即利用探空气球实验所获得高分辨率的温度、臭氧、水汽廓线,分别基于热力学和示踪物相关关系对夏季亚洲季风区对流层顶层结构和对流层顶层气团的混合特征进行了研究(图1),并探究了影响TTL气团混合的动力学机理(图2)。
图1 | 基于热力学和示踪物相关关系的对流层顶层示意图。
图2 | 一次平流层入侵过程。研究表明,平流层入侵过程会导致气团在LMS以下发生混合。
图3 | 昆明和拉萨对流层顶转换层气团的混合特征。Zfrac=0表示LMS的高度,Zfrac=1表示CPT的高度。本研究表明在LMS以下,CPT以上2 km的高度都观测到混合气团特征。
研究团队发现,在亚洲夏季风区,由示踪物相关关系确定的气团的混合层与基于热力学定义的TTL的范围基本一致,大约是12.5-18km的厚度范围。但是基于臭氧-水汽的示踪物相关关系分析表明,LMS-CPT之间只有30-50%的空气是混合的,且在CPT以上2 km 依然观测到混合气团(图3),表明在亚洲夏季风区,对流层空气被抬升到平流层的高度。
该研究成果近期在线发表在AR杂志,研究得到第二次青藏高科考项目(STEP, 2019QZKK0604)和国家自然科学基金(91837311、42061134012和41975050)的联合资助。
文章信息:
Dianyan Ma, Jianchun Bian*, Dan Li, Zhixuan Bai, QianLi, Jinqiang Zhang, Haoyue Wang, Xiangdong Zheng, Dale F. Hurst, Holger Vömel (2022), Mixing characteristics within the tropopause transition layer over the Asian summer monsoon region based on ozone and water vapor sounding data, Atmospheric Research, 271, 2022, 106093.
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2022.106093