南极中山站夏季下降风数值模拟个例研究

摘要：

南极内陆地面辐射冷却产生的近表层冷空气，沿高原斜坡向下流动而形成下降风，其分布形态决定了南极大陆近表层风场的主要特征。我国南极中山站全年均受下降风的强烈影响。夏季晴天时，中山站的下降风一般在傍晚开始出现，风速在午夜达到极值，在次日中午之前逐渐减弱，风速有显著的日循环特征。本文选取南极中山站2010年1月的夏季下降风个例，使用常规地面气象观测资料和Polar WRF极地大气数值模式进行了分析研究。结果表明：中山站夏季夜间晴天出现偏东向的下降风时，近地面风速变化趋势与地面气温呈负相关，相关系数为－0.91。数值模拟发现，中山站下降风在距地面高度约100～150 m之间时风速最大，约为15～21 m／s。在下降风发生时，近地层大气存在逆温现象。下降风较强时，近地层逆温也较强，逆温层厚度约为200～300 m ，逆温强度约为4～6℃。在地面摩擦的作用下，中山站近地面下降风风向为东南，随着高度的增加，风向逆时针偏转，最终趋于与地形等高线平行。没有太阳直接辐射时，南极大陆地区存在持续的逆温层，逆温层的出现加强了下降风气流，随着逆温的增强，大风区逐渐西移，且面积不断增加。在夏季太阳辐射造成的逆温消失的短暂时间内，逆温时产生的下降风尚不能完全消失，由此形成了较稳定的风向空间分布特征。

关键词：南极、下降风、数值模拟、Polar WRF

分类号：P732.2(海洋基础科学)

资助基金：国家自然科学基金41206185，41076128；南北极环境资源调查专项CHINARE-2015；国家海洋局极地考察办公室对外合作项目IC201312。

在线出版日期：2016-04-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：71-81