北极平流层冬季内准定常行星波十年际变化形势的差异开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

#本选题研究的目的及意义
平流层是地球大气层中非常重要的一层，其温度结构和环流变化对对流层天气气候系统有着显著影响。

而行星波作为连接对流层和平流层大气运动的关键桥梁，其活动特征及其变化对理解平流层大气环流的形成和演变、以及对流层天气气候的影响具有至关重要的作用。

近年来，北极地区气候变化信号尤为显著，而北极平流层大气环流的变化是北极气候变化的重要方面，其异常会通过向下传的方式影响中纬度天气气候，例如冬季的寒潮和极端降雪等。

2. 本选题国内外研究状况综述

#本选题国内外研究状况综述
对流层-平流层相互作用，特别是行星波活动对平流层环流的影响一直是国内外大气科学研究的热点。

##国内研究现状
国内学者在北极平流层行星波方面已开展了大量研究，并取得了一些重要成果。

例如，一些学者研究了北极涛动对平流层行星波传播的影响，发现北极涛动正位相有利于行星波向上能量传播，增强平流层极涡活动(龚志强等，2013)。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

#本选题研究的主要内容及写作提纲
##主要内容
本研究将利用北极地区气象要素的再分析资料以及相关模型输出结果，分析北极平流层冬季内准定常行星波的时空分布特征及其年代际变化规律。

在此基础上，对比分析不同年代际变化形势下行星波结构、传播特征以及与其他气象要素关系的差异，并探讨导致北极平流层冬季内准定常行星波年代际变化的可能机制。

具体研究内容如下:
1.分析北极平流层冬季内准定常行星波的气候特征，包括其时空分布特征、传播特征以及与其他气象要素的相关性等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤:
1.数据收集和处理:收集北极地区气象要素的再分析资料，例如欧洲中期天气预报中心(ecmwf)的era5再分析资料、美国国家环境预报中心(ncep)的再分析资料等。

对数据进行质量控制和预处理，包括剔除错误数据、插值处理缺测数据、进行必要的单位转换等。

2.行星波的识别和提取:利用球谐函数分解方法，将气象要素场分解成不同波数的行星波。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.关注北极平流层冬季内准定常行星波的年代际变化形势差异。

现有的研究大多关注行星波的年际变化或者年代际变化本身，而对不同年代际变化形势下行星波活动特征的差异缺乏系统深入的分析。

本研究将针对这一不足，深入探讨不同年代际变化形势下北极平流层冬季内准定常行星波的结构、传播特征以及与其他气象要素关系的差异，以期为深入理解北极地区气候变化机制提供新的科学视角。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘屹松,武炳义,肖天贵.2019/2020年冬季北极平流层爆发性增温的比较研究[j].大气科学学报,2021,44(04):510-521.

[2] 王林,陈文,谢飞,高文秀.2019年12月至2020年2月北极爆发性增温过程的数值模拟和诊断分析[j].大气科学,2021,45(01):1-18.

[3] 张颖,肖子牛,何金海.2019/2020年冬季北极平流层爆发性增温过程的特征分析[j].气象,2021,47(01):1-11.