大气静力稳定度是动力气象学的经典概念，它用温度垂直梯度反映浮力振荡或对流。我院陆尔教授团队最近研究了稳定度的时空变化，指出除温度梯度外，还需考虑气温自身的变化；在变暖背景下，温升对大气稳定度可能会有较大影响。成果发表在《Journal of Climate》。

大气静力稳定度通常用位温表达，体现位温在垂直方向上的相对变化。为了在计算中使用气温资料，对其表达式作了变换。推演显示，大气静力稳定度不但与垂直温差有关，也与气温本身有关。它是气温和垂直温差的非线性函数。

本研究考察稳定度的年际变化、季节变化、及水平空间变化，旨在弄清在其时空变化中，相较于垂直温差，气温自身变化的重要性。用基于线性回归、类似误差分析的方法，评估不同因子的相对重要性。拟合结果证实，对这些时间和空间变化，线性拟合都是显著的。

对稳定度的年际变化和季节变化，分别计算了气温变化的贡献与垂直温差变化的贡献。图1是两者之差。结果显示，在对流层，稳定度的年际变化和季节变化都是由垂直温差主导的。但在一些（浅蓝）区域，如对流层低层的高纬地区，气温的变化也有一定影响。在平流层的高纬（浅蓝）地区，气温变化的影响加大。在南极地区（黄），稳定度的变化则由气温变化主导。

对水平空间变化，图2给出的是稳定度与两个因子的标准化回归系数。在对流层，气温变化的影响（红）很小。强的垂直温差（下层减上层）起着负的作用（蓝），不利于大气稳定。在平流层，总体看，气温变化的作用（红）与垂直温差变化的作用（蓝；其绝对值标为绿）大体相当。进一步比较发现，在1980年之后，气温变化的重要性超过了垂直温差变化的重要性。这个年代际转折的成因，尚需进一步研究。 

文章信息：

Lu E, Hao J, Yang K (2021): Temporal-spatial variations of atmospheric static stability: A comparison of the influences from temperature and its vertical difference. Journal of Climate, 34(12), 4661-4674, DOI: 10.1175/JCLI-D-20-0615.1. 

        10-20hPa                                                 600-700hPa                                                       850-925hPa 

图1：稳定度的年际变化（上）和季节变化（下）中，气温变化的贡献与垂直温差变化的贡献之差

图2：水平面变化的标准化回归系数。红为气温变化的系数，蓝为垂直温差变化的系数，绿是后者的绝对值