NCEP/NCAR再分析温度资料与观测资料的分析与比较

摘要

利用华北地区12个探空站资料及该区域(35oN～55oN,95oE～125oE)同期的NCEP/NCAR再分析温度资料,通过气候变化倾向率、均方根误差、Morlet小波、M-K突变检验等数理统计方法,从气候平均、长期变化趋势和时间演变等方面,对850、700、500、400、300、250、200、150、100、70、50、30和20hPa共13个标准等压面上的月平均温度进行了比较,结果表明:(1)从多年气候平均来讲,再分析资料各高度层的温度与观测资料有较好的一致性,再分析资料的可信度较高。再分析资料的季平均温度在200hPa以下各层存在系统性偏低,在150hPa以上各层存在系统性偏高,即再分析资料温度的变化(变暖或变冷)幅度小于实际资料;就月平均温度而言,8月再分析资料的偏差最大,其可靠性相对较差。(2)探空资料和NCEP/NCAR再分析资料对流层中下层的变暖趋势均以9月的500～300hPa之间最大,200～20hPa的变冷趋势均以2月的70～20hPa之间最大,且其下降程度均明显超过了对流层中下层的最大升温程度;探空资料9月的最大升温趋势、2月和9月的最大降温趋势均强于再分析资料;再分析资料在11～12月的50hPa以上表现为升温,与探空资料的变化趋势相反。(3)再分析资料各高度层,除400～200hPa外,年平均温度在华北区域的适用性较好。再分析资料的周期振荡总体上强于探空资料。除150hPa外,再分析资料与探空资料年平均温度变暖/变冷的开始时间基本一致;各高度层变暖或变冷的显著水平存在一定的差异。(4)再分析资料年平均温度由升转降的过渡层为300～250hPa,探空资料为250～200hPa,再分析资料冬季和春季平均温度由升转为降的高度层低于探空资料。