2023年夏季北极点及北冰洋中心区大气垂直结构特征分析OA

北极地区是全球气候变化的敏感区,其大气垂直结构特征对于理解北极放大效应至关重要,但北冰洋中心区探空观测资料匮乏限制了对其大气特征的了解。基于2023年夏季中国第13次北冰洋科学考察期间获取的探空观测数据,本文系统分析了北冰洋中心区(75.5°N-90°N)的大气垂直结构特征,对比了历史观测,并结合ERA5再分析资料探讨了典型天气过程的影响机制。结果表明:(1)大气边界层逆温普遍,低层逆温变化率为0.36℃·100 m^(-1),逆温层底高度、厚度和强度中位数分别为250 m、210 m和3.2℃;(2)1~10 km高度层中,温度递减率为5.44℃·km^(-1),对流层顶高度和对应温度分别为9.98 km和-48.6℃;(3)近地面高湿(相对湿度>90%)和逆湿结构导致海雾频发,90%水汽集中在5.5 km以下;(4)低空急流多发,其核心高度在2~4 km,但无显著地域规律。(5)北极点区域逆温和逆湿特征尤为显著。逆温厚度均值为405 m,逆温强度均值为6.47℃,逆温强度显著高于历史漂流站的观测数据。天气尺度分析表明,9月6日北极点区域660 m高度暖中心及强逆温的形成与低层冷高压辐射冷却及925 hPa暖平流叠加密切相关。本研究填补了我国在北极点区域的探空观测空白,为评估极地数值模式及深入理解北极放大效应的海-冰-气耦合机制提供了关键观测依据。