一、Climate anomalies in the southern high latitudes associated with the Subtropical Dipole Mode(论文文献综述)
叶佳意[1](2021)在《近50年金华地区冬季降水的水汽输送特征》文中指出为了探究近50年金华地区冬季降水的水汽输送特征,了解在不同的大环流背景下金华地区冬季的降水特征,揭示金华地区乃至整个南方地区冬季降水的规律以及对全球气候的响应。本文利用1971~2018年实测降水数据和NCEP再分析资料,分析了近50年金华地区冬季降水量、降水天数的变化特征;基于HYSPLIT模型对金华地区近50年冬季降水的水汽输送特征进行分析,模拟计算了金华地区1971~1977、1978~1999和2000~2018年金华地区三个时间段不同高度层的水汽来源、路径和水汽贡献率;结合三个时间段不同高度层的水汽通量和水汽通量散度来分析不同时期的水汽输送差异,探讨金华地区冬季降水变化的主要影响因素。并在此基础上,选取各时间段内一次典型的异常降水情况,详细分析其水汽输送和环流特征。主要结果如下:(1)1971~2018年金华地区冬季降水量总体呈上升趋势,降水天数呈明显的下降趋势,说明金华地区冬季降水的强度增大,极端降水事件在2000年以后呈现增加趋势,出现极端降水的频率上升;冬季12月、1月和2月的降水量、降水天数和降水强度变化差异较大。研究区冬季降水量存在4 a、12 a和28 a左右的周期震荡,能量最大,变化最明显;冬季降水天数的周期震荡总体来说并不明显,但单个月份的周期震荡较强烈。(2)金华地区近50年不同时期冬季降水的水汽输送通道主要有3条:欧亚非大陆的陆上通道和北大西洋地中海附近的远距离通道、印度洋孟加拉湾-南海通道和局地水汽通道。水汽主要来源于孟加拉湾、南海、阿拉伯海、西太平洋、北大西洋和地中海等海域。局地水汽是低层对流和蒸发的结果,低纬孟加拉湾和南海的水汽输送对研究区降水量的多少起主要影响;高空主要受到西风带的控制,但对研究区降水的贡献较小。1971~1977年,1978~1999年和2000~2018年三个时间段各水汽输送通道的贡献率和水汽输送特征均存在差异:1971~1977年和2000~2018年局地通道和孟加拉湾-南海通道为主要水汽通道,南支槽西南气流和南海转向气流水汽输送偏强,形成较强的辐合区,其中2000~2018年低纬暖湿气流输送更强。1978~1999年局地通道和欧亚大陆通道是主水汽通道,孟湾和南海的水汽显着减少,研究区水汽以欧亚大陆干冷空气为主。东亚冬季风、ENSO事件、印度洋海温偶极子(IOD)和局地蒸发是本文分析的金华地区在不同时间段出现降水异常的主要影响因素。(3)通过分析冬季典型异常降水年份1972、1998和2018年的水汽输送和大环流特征可以发现,异常降水偏多年份主要水汽通道包括欧亚非大陆的陆上通道和北大西洋地中海附近的远距离通道、印度洋孟湾-南海通道、西太平洋通道和局地水汽通道。水汽主要来源于孟加拉湾、南海、西太平洋、阿拉伯海和青藏高原等低纬地区和海域,水汽含量充足,低纬水汽输送增强控制研究区。另外,大环流背景如El Ni(?)o、印度洋海温偶极子(IOD)正位相以及东亚冬季风偏弱是容易出现异常降水偏多现象的主要影响因素;相反则容易出现降水异常减少现象:异常降水偏少年份主要水汽通道包括欧亚非大陆的陆上通道和北大西洋地中海附近的远距离通道和印度洋孟湾-南海通道,水汽主要的贡献来源于西北内陆、西亚和孟加拉湾-南海等地区,水汽含量较少,研究区主要受偏北冷空气的控制,孟湾-南海水汽输送偏弱。
冯小芳[2](2021)在《IPO-BT模态及其对影响热带气旋活动的环流变化研究》文中研究指明最近四十年,全球年平均地表面温度经历了不均匀的变暖:北极增暖、南极变冷,表现出明显的半球不对称性,北半球中纬度也出现“三波状”的空间变化趋势,热带东太平洋海表温度(Sea Surface Temperature,简称SST)则略有降温。这与大型多模式集合模拟人类活动影响造成的全球纬向均匀增暖响应有所不同。通过对现代多套再分析资料的分析,我们发现在过去的一个世纪存在一种与热带东太平洋SST活动有关的全球大气遥相关模态,这个模态对近四十年观测到的全球地表温度和大气环流的不均匀变化具有重要贡献。这种由热带SST驱动的大气遥相关模态与年代际太平洋涛动(Interdecadal Pacific Oscillation,简称IPO)关系密切,以下称为模态为IPO-BT(IPOrelated Bipolar Teleconnection,简称IPO-BT)。此外,过去千年的历史代用资料和两套历史气候重建资料也显示,IPO-BT模态是过去2000年地球系统内部的一种重要的低频模态,对于调节北极增暖和南大洋变冷,以及北半球中高纬度气候变化具有重要意义。夏季欧亚大陆环流的“偶极子”模态是IPO-BT对北半球中高纬度气候影响的重要特征。多套再分析资料表明,过去的一个世纪中自然内部变率调节了中亚地区增暖和“偶极子”模态的变化。青藏高原以北位势高度异常升高,使位势高度纬向梯度力减小,导致青藏高原的西风和东亚夏季风减弱,对其南侧的南亚高压强度变化影响较小。而在热带东太平洋SST冷异常的强迫下,西北太平洋地区重要的环流系统季风槽和北太平洋洋中槽会发生一致的向西移动,进而减少了西北太平洋东部热带气旋的生成,表现出热带气旋生成位置北移的特征。这种受自然变率调节的大尺度环流系统的整体变化对热带气旋的影响,与全球变暖背景下观测到的热带气旋生成北移现象一致,更多的研究需要定量研究人类活动和自然变率对热带气旋活动的影响作用。最新研究出的全球耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)模式资料可以较好的模拟出北半球冬季大气遥相关模态的时空特征,但大多数模式无法模拟出夏季的重要遥相关型:IPO-BT模态。气候模式的这种局限性,可能与模式对低频SST和热带对流活动,以及夏季热带东太平洋环流基本态的模拟偏差有关。不仅如此,CMIP6气候模式对影响西北太平洋热带气旋活动的大尺度环流系统的模拟也存在很大的不确定性。因此,在利用CMIP6预测环流气候变化和热带气旋活动时,要综合考虑这种模拟偏差。
刘俏[3](2021)在《次季节尺度引导气流对西北太平洋热带气旋路径的影响研究》文中研究指明大气季节内振荡是介于天气尺度变率与季节变率之间最显着的振荡信号。它是西北太平洋夏季非常活跃的大气模态之一,并对西北太平洋热带气旋运动存在重要影响。东亚沿岸存在一类热带气旋,它们未在中国东部大陆地区登陆,而是北行经过中国东海岸。这些热带气旋在到达中纬度地区后,它们接下来的移动方向有所不同。其中,一部分热带气旋会继续北行,主要影响中国东北、韩国、朝鲜地区,而另一部分热带气旋会转向东北行,主要影响日本地区。当这些热带气旋移动到中纬度地区后,它们是否会发生路径上的转向,这是热带气旋路径预报上的一个重点问题。此外,西北太平洋上存在一类径直北行的热带气旋。它们具有较小的纬向移动距离,是一种不常见且存在预报难点的热带气旋。本文首先利用再分析资料分析了次季节尺度引导气流对这些热带气旋路径的影响,再利用天气研究预报(WRF)模式对热带气旋个例“三巴”(2012)径直北行的路径进行数值模拟以及诊断分析,并得到以下主要结论:(1)中国东海沿岸热带气旋在移动到中纬度地区后,引导气流中向北的分量主要是由次季节尺度环流所贡献的。气候背景场在中国东海岸存在较强的西风,使得一部分热带气旋向东北移动。在8月份,西北太平洋副热带高压系统较强且向西延展,使得北行经过中国东海岸的热带气旋在到达中纬度地区后更容易继续北行影响中国东北、韩国、朝鲜地区。而在9月份,在中国东海岸附近转向东北行去影响日本的热带气旋数目更多,这与东撤的副热带高压系统有关。对于8月份在中国东海岸东北行以及9月份北行的热带气旋特例来说,次季节尺度引导气流对这些热带气旋的影响最为重要。次季节尺度环流主要通过次季节尺度波列来影响这些热带气旋的运动。与次季节尺度波列相关的气旋性环流通常位于东北行(北行)热带气旋的西北(西)边,而反气旋性环流通常位于热带气旋的东南(东)边。(2)西北太平洋中的径直北行热带气旋在北上过程中会受到三种次季节尺度背景环流的影响。根据次季节尺度影响系统的类型可以将径直北行热带气旋划分为三类。第一类是季风涡旋型热带气旋,此类径直向北移动的热带气旋会移动到一个封闭的气旋性季风涡旋中,并与季风涡旋一起向北移动。第二类是波列型热带气旋,此类热带气旋中心的西侧(东侧)存在一个气旋(反气旋)性环流。热带气旋在次季节尺度波列中间的偏南风的引导作用下北行。第三类为中纬度槽型热带气旋,此类热带气旋中心位于次季节尺度槽的最大涡度区处。(3)热带气旋“三巴”是2012年全球最强的热带气旋。在其生命史内,“三巴”在不同时间尺度背景气流的影响下从低纬度地区几乎径直向北移动到高纬度地区。观测分析表明,东西走向的次季节尺度波列对三巴径直北行的路径存在着最大的贡献。利用WRF模式对三巴路径进行数值模拟,设计了三组不同初始模拟时刻的控制试验与敏感性试验,验证了通过再分析资料分析得到的结论。控制试验较好地模拟出了三巴北行的路径。在敏感性试验中,去除边界和初始条件内相关变量的次季节尺度分量,试验中的热带气旋不再北行,而是西行、西北行或东北行。通过进行涡度方程诊断,分析影响“三巴”运动的物理过程,结果表明当背景场中没有次季节尺度分量时,涡度方程中的水平涡度平流项发生变化,从而驱使三巴向西、向西北或向东北运动。
章雯[4](2021)在《厄尔尼诺/拉尼娜次年中国东部夏季降水多样性》文中认为厄尔尼诺次年夏季中国东部主要在长江—淮河流域发生正降水异常。然而,由于厄尔尼诺的多样性和平均态的变化,这种由厄尔尼诺引起的季风降水变化并不总是相同的。本文中采用聚类分析方法对厄尔尼诺次年中国东部夏季降水异常分类,来揭示厄尔尼诺引起的季风变化。而对于拉尼娜次年中国东部夏季降水异常,应用经验正交函数分解法研究其主要的模态。结果表明在1957–2016年挑选的20个厄尔尼诺中,次年中国东部夏季降水异常主要呈现三个不同的模态。第一类显示长江中下游地区有很强的正降水,而其南北部为负降水。第二类降水呈现三极的降水分布,表现为中国南部和北部为负异常,中部为正异常。第三类降水模态大致与第一类相反。这三类事件分别与连续的厄尔尼诺、快速衰减到强拉尼娜和快速衰减到弱拉尼娜的事件有关。相关的异常反气旋在第一类中位于120°E,23°N,在第二类中向南扩展,在第三类中东撤。反气旋—海温反馈主要维持第一类事件中的异常反气旋,但是对于第二类比较弱;与拉尼娜相联系的赤道东风异常对第二类的异常反气旋位置有贡献。反气旋—海温反馈和东风异常都对第三类的反气旋有维持作用。CMIP5模式结果能够抓住不同的环流特征,除了模拟第一类的反气旋比观测中的偏东。在1957–2016年挑选的19个拉尼娜中,次年降水异常主模态为南北部相反的偶极模态。主模态中正事件中国南部为异常负降水,北部为异常正降水,而负事件中相反。正负两类分别与缓慢衰减的拉尼娜和快速过渡到弱厄尔尼诺的事件有关。相关的异常气旋在正事件中位于125°E,20°N,在负事件中向东移动。异常气旋—海温反馈主要在早夏维持正事件中的异常气旋,反馈中的北印度洋冷却主要维持负事件中的异常气旋。CMIP5模式大致上能够模拟出不同的环流特征,除了正事件中的反气旋比观测中的偏东。
陈宇航[5](2021)在《冬季青藏高原西部积雪与北极海冰的联系及其机理研究》文中进行了进一步梳理在全球变暖背景下,冰冻圈受到了显着的影响。北极海冰减少,青藏高原(下称“高原”)积雪减少,但在高原西部地区,近二十年来冰川略有扩张,高海拔地区积雪面积没有大范围地减少,这表明高原西部冰冻圈出现截然不同的气候响应,高原西部积雪气候变化是否与北极海冰存在联系是值得探讨和研究的科学问题。本文使用卫星观测的积雪和海冰数据、再分析数据和大气环流模式,采用多种统计分析方法,探讨了冬季高原西部积雪与北极海冰的年际和年代际联系,并通过动力学诊断和数值模拟对北极海冰影响高原西部积雪的物理机制进行了分析。主要结论如下:(1)高原西部积雪与北极海冰存在显着的年际联系,高原中西部地区积雪深度增加,对应巴伦支海冰增加和拉布拉多海冰减少。积雪与海冰的联系主要通过两种北大西洋涛动下游环流型(North Atlantic Oscillation,NAO)作为纽带。当对流层中层NAO的南部中心位于西欧附近时,NAO负位相激发由西欧传播至阿拉伯海北侧的南支罗斯贝波列,高原西南侧位势高度场降低,形成气旋式环流异常,促进南风水汽输送,有利于高原西部降雪和积雪深度增加。当对流层中层的NAO南部中心位于大西洋上空时,NAO负位相主要通过沿欧亚大陆传播的北支罗斯贝波列影响高原西部积雪;(2)巴伦支海冰增加且拉布拉多海冰减少易对NAO产生影响,加强NAO通过南支波列影响高原中西部积雪。海冰的影响主要由拉布拉多海冰减少形成,而巴伦支海冰增加可以调节拉布拉多海冰减少形成的下游罗斯贝波列的传播路径。大西洋中纬度海温异常有利于NAO通过南支罗斯贝波列影响高原西部积雪,大西洋中低纬度海温异常有利于NAO通过北支罗斯贝波列影响高原西部积雪;(3)高原西部积雪的年代际变化与海冰显着相关。积雪在1990年之前减少,1990年之后略微增加,积雪的年代际变化主要由NAO负位相期间高原西南侧气旋环流形成的经向风水汽通量辐合引起。NAO对积雪的年代际影响受到阿留申低压的调控,当NAO与阿留申低压同位相变化时,NAO对积雪的影响更为显着。北极海冰的年代际变化易促进南支罗斯贝波列的传播,加强NAO对高原西部积雪的年代际影响;(4)巴伦支海冰可以通过纬向风影响高原西部积雪。海冰的增加削弱海洋向大气的热输送,降低低层大气温度,增加欧亚大陆的经向温度梯度,加强极锋急流,激发由北极向高原传播的罗斯贝波列,形成高原北侧反气旋环流异常,在高原中西部形成东南风爬坡运动,有利于降雪的发生和积雪的累积。其季节滞后效应易通过经向风温度平流作用形成春季WP环流型响应,进而影响东亚春季降水,而高原西部积雪可以作为其季节滞后效应的气候预测因子。
蔡志颖[6](2021)在《西北太平洋不同纬度带海洋涡旋对大气强迫作用的对比研究》文中研究说明黑潮延伸体区(KE)和北太平洋副热带海区(NPSUB)不仅是北太平洋上的两个中尺度海洋涡旋最活跃区,也是海气相互作用的关键区域,在整个地球气候系统中起着重要作用。本文借助高分辨率观测资料、理论分析以及数值模拟的手段,研究了春季这两个主要涡旋活跃区内,中尺度海洋涡旋局地大气响应差异、对局地大气的影响机理和可能带来的气候效应。主要结论如下:(1)在观测中,KE、NPSUB区中尺度海洋涡旋均可伴有显着的局地大气异常响应。由于KE区中尺度海洋涡旋平均可带来更强的高空动量下传、海气温度差以及海表面蒸发,因而对应更强的海表面风速(SWS)和表面热通量变化;NPSUB区涡旋更强的大气水汽含量响应将导致更强的局地降水变化。但同等强度海表温度异常强迫下,两地涡旋对应的SWS变化差异并不显着,并且观测和数值模式均表明,涡旋对潜热通量(LHF)的影响要强于感热通量(SHF),KE区涡旋对SHF影响更明显,NPSUB区涡旋对LHF、局地降水影响更大。(2)通过理想中尺度海洋涡旋数值试验可发现,中尺度海洋涡旋局地大气异常响应与其上空背景大气环流强度、稳定性、水汽含量紧密相关。强背景风速下,涡旋对局地大气的影响表现为垂直混合机制且造成的海平面气压(SLP)与边界层高度(PBLH)变化发生偏移。弱背景风速下,涡旋对局地大气的影响则体现为SLP调整机制,并可改变表面大气环流。随着大气背景环流、不稳定性的增强,SWS和表面热通量差异有所增强,但PBLH变化逐渐减小。大气中的水汽,不仅可增强表面风散度、涡旋上空的次级环流,产生的非绝热加热将促使垂直运动延伸高度有所提升。(3)在更长的季节尺度上,春季整个北太平洋上的中尺度海洋涡旋可对大气环流和风暴轴活动产生一定影响。与整个北太平洋上的海洋涡旋作用相比,北太平洋南、北部各自的海洋涡旋气候效应将更为明显且南部涡旋作用更强。作为中尺度海温异常的一部分,海洋涡旋在北太平洋春季中尺度海温异常气候效应中起着相反的作用。
柴静[7](2021)在《重建和模拟中过去千年火山活动对东亚夏季风降水的影响》文中研究表明东亚夏季风影响着全球超过三分之一人口的日常生产生活,对中国尤其是东部地区的气候有重要影响。关于季风区域降水的变化研究主要包含内部变率和外部强迫两个方面,火山活动是气候系统最重要的自然外强迫因子之一。然而,迄今为止,火山活动在东亚夏季风降水年际尺度气候变率中的作用仍不确定,亟待进一步深入探讨。其次,全球变暖是人类目前面临最严峻的挑战之一。现下通过全球减排措施来减缓全球变暖趋势仍面临着很大挑战,因此科学界提出了以减少到达大气和地面太阳辐射为目标的太阳辐射干预地球工程。其中包括向平流层注射气溶胶和增加地表反照率等方法,作为抑制全球变暖的备用措施。火山喷发的二氧化硫等气体进入平流层形成的硫酸盐气溶胶作为自然类似物,也为我们了解平流层地球工程对东亚夏季风降水的影响提供了重要参考。本文基于观测和多源重建资料以及PMIP3、PMIP4和CESM模式过去千年模拟结果,利用叠加周期分析、诊断分析和设计敏感性试验等方法,证实了内部模态会调制赤道火山喷发后东亚夏季风降水的直接响应;揭示了赤道强火山喷发所激发厄尔尼诺是导致次年东亚夏季风降水增加的重要纽带;明确了赤道火山激发赤道太平洋西风异常的机制;分析了东亚夏季风降水对不同纬度火山喷发的直接响应特征。论文的主要结论如下:(1)赤道强火山喷发后不仅会对东亚夏季风降水产生直接气候效应,还会受到内部模态的调制作用。1815年Tambora火山喷发后三年全球显着降温,但基于三套重建资料的结果显示东亚夏季风降水并没有减弱。根据东亚夏季风降水对赤道强火山喷发后不同的响应特征,将重建和模式模拟结果分为降水减少型和降水增加型。进一步分析表明,赤道强火山喷发引起的全球一致降温会激发东亚夏季风降水负异常的响应,而冷位相的类太平洋年代际振荡(IPO)型内部模态会使东亚夏季风降水增加。降水减少类型主要体现了对火山外强迫的响应特征,而降水增加类型是内部模态贡献超过外部强迫的结果。(2)赤道火山喷发当年激发厄尔尼诺是使次年东亚夏季风降水增加的原因。首先,通过重建的东亚夏季风降水结果发现,赤道强火山喷发次年东亚夏季风降水会增加。接下来,利用多模式模拟结果进一步分析发现,赤道强火山喷发当年冬季会激发厄尔尼诺,在厄尔尼诺衰减年通过菲律宾反气旋使东亚夏季风降水增加。最后,基于11套多源重建的厄尔尼诺(ENSO)指数代用资料和三套重建的东亚夏季风降水资料验证了火山喷发当年激发厄尔尼诺使次年东亚夏季风降水增加的关系。火山喷发次年,通过激发厄尔尼诺的间接效应超过了直接效应,东亚季风区从“变冷-变干”转变为“变冷-变湿”。(3)赤道强火山喷发后,大部分(8/11)模式可以模拟出赤道中西太平洋显着的西风异常响应,这个西风异常是激发厄尔尼诺的关键。在赤道强火山强迫下,有显着的副热带大陆降温和赤道降水减少响应,在赤道南亚地区、西非季风区和赤道辐合带都会有降水的负异常。大部分模式都可以模拟出这一降水的抑制响应。敏感性试验的结果表明,赤道太平洋中西部的西风异常是由赤道大陆变冷引起的,尤其是赤道南亚地区的变冷引起的降水负异常所导致。根据理论模型的结果进一步明确了赤道三个降水抑制响应区域对这个西风异常的贡献:赤道太平洋中西部的西风异常是由于赤道南亚地区和西非季风区降水减少激发Gill响应的结果,其中赤道南亚地区的贡献高于西非季风区的贡献,而赤道辐合带是负贡献。(4)基于观测和三套重建的东亚夏季风降水资料,发现北半球和赤道火山喷发后会使东亚夏季风降水减少,而南半球火山喷发后会使东亚夏季风降水增加。模式可以模拟出北半球和赤道火山喷发后东亚夏季风降水负异常的响应,但是对于南半球火山而言,多模式平均结果不能模拟出降水正异常响应。模式对火山喷发后气溶胶的经向传播模拟得越合理,东亚夏季风降水对南、北半球火山喷发后的响应越不对称。北半球和赤道火山喷发后,引起东亚季风区水汽减少和环流减弱,二者的共同作用造成东亚夏季风降水减弱。此外,北半球火山喷发后由于气溶胶分布的不对称,引起半球温度梯度异常,从而使环流减弱更强。
黄玉[8](2021)在《高排放情景下强东部型厄尔尼诺事件对降水变化影响的分析》文中认为自工业化以来CO2排放一直呈现出升高的状态,排放升高后不仅使得全球变暖,也会对大气环流以及气候异常造成影响。ENSO(El Ni(?)o-Southern Oscillation),即厄尔尼诺-南方涛动现象,是全球海洋和大气相互作用最强的信号,可以通过遥相关响应引起全球范围的气候异常。排放升高很可能对强东部型(EP型)El Ni(?)o事件造成影响,由此导致全球范围的降水异常变化。本文利用耦合模式比较计划CMIP5和CMIP6,以及云反馈模式比较计划(CFMIP)下的一组大气环流模式试验,探讨了不同排放情景下强东部型El Ni(?)o事件的变化特征,对高排放情景下强东部型事件中的全球降水异常变化特征进行了分析,在不同排放情景下探讨了东亚地区降水异常变化特点,并且重点讨论了高排放情景下引起东亚地区降水异常变化的相关机制,最后将降水异常变化与降水气候态变化相联系,分析了高排放情景下强东部型El Ni(?)o事件对降水异常偏度的不同贡献作用。本文主要得到以下结论:一、CMIP5和CMIP6中大部分模式对于强东部型El Ni(?)o事件特征,以及强东部型El Ni(?)o事件影响下的全球大部分地区降水异常模拟效果较好,但是CMIP6对东亚地区夏季降水异常模拟结果与观测结果差异较大。从不同排放情景下来看,强东部型El Ni(?)o事件的频数和变率都随着排放升高而变大。二、在高排放情景下,全球大部分地区降水异常标准差变大,降水可能将变得更加不稳定。在强东部型事件影响下,CMIP5和CMIP6两种数据集都显示大部分低纬地区降水异常特征更为明显,但是东亚地区降水异常变化特征更为复杂。冬季长江流域以北地区降水异常随着排放升高有增多趋势,而华南地区随着排放升高降水异常减少更明显。在夏季,CMIP5和CMIP6结果差异较大,但是都显示出江淮流域以北地区降水异常随着排放升高有减少趋势。在高排放情景下降水异常变化的逐月演变结果中发现,在12月至次年3月长江流域以北地区降水为正异常变化,而华南地区为负,在次年4月至8月降水异常变化分布型呈现出与前期相反的分布特征。可以看出,在高排放情景下,冬季长江流域以北地区降水异常增多,而华南地区降水异常减少;夏季则表现为华南地区降水异常增多特征更为明显。三、在高排放情景下,对引起东亚地区降水异常变化的机制进行分析发现,在冬季华南地区低层为反气旋式环流异常,并且东亚冬季风异常减弱,而长江流域以北地区为气旋式环流异常。热带西太平洋一直向北至华南地区对流有所减弱,这可能与高排放情景下冬季热带西太平洋地区海温异常降低有关,由此不利于华南地区的降水生成。从水汽收支异常变化贡献情况来看,高排放情景下强东部型El Ni(?)o事件导致的水平环流异常变化对长江流域以北地区降水异常增多贡献最大,而垂直环流异常变化对华南地区降水异常减少贡献最大。对冬季C-mode相关环流进行分析发现,ENSO自身影响主要造成东亚东部大部分地区降水为正异常,而C-mode主要使得华南大部分地区降水为负异常变化,故ENSO自身以及C-mode共同影响造成东亚地区降水异常的南北相反分布。对于夏季,低层风场异常变化显示华南地区为气旋式环流异常,长江流域以北地区为反气旋式环流异常,相比于historical试验副高中心有所南移,很可能是由于赤道地区海表面温度大范围的异常降低导致赤道地区对流减弱,而在菲律宾以北一直到东亚南部地区对流增强,从而进一步对副热带高压的下沉气流位置以及强度造成影响,并且导致东亚-太平洋型遥相关(EAP型)环流异常,造成东亚南部偏涝江淮流域偏旱的结果。夏季水汽收支异常贡献不同于冬季,结果显示高排放情景下强东部型El Ni(?)o事件中的水汽异常变化对华南降水异常增多贡献最大。四、通过对高、低排放情景下强东部型El Ni(?)o事件对降水异常偏度的不同贡献进行对比发现,高排放情景下强东部型事件对冬季长江流域以北地区正偏贡献比historical试验大,在夏季,对华南地区降水正偏贡献比historical试验大,即强东部型事件更容易导致这些区域的降水正异常变化。通过CMIP5数据以及来自于CFMIP-3下的一组大气环流模式试验,发现高排放情景很可能导致海温异常变化呈现出厄尔尼诺型的空间分布,并且这样的海温异常造成的降水变化分布与强东部型事件影响下降水异常变化分布相似,进一步验证在高排放情景下强东部型El Ni(?)o事件可能对降水的气候态变化造成影响。
卢睿[9](2021)在《中国东北春季降水年际和年代际变率物理机制》文中进行了进一步梳理本文利用中国气象局国家气象信息中心提供的1961-2012年逐月降水资料,使用经验正交分解方法、相关分析、回归分析、波活动通量、Rossby波波源等统计诊断方法,结合数值模式模拟,分析了中国东北地区春季平均降水的主模态、其年际和年代际变率的特征及其物理过程。结论如下:(1)中国东北地区春季降水的气候态大值区主要分布在东北地区的东南部,降水量向西北方向逐渐递减,最小值分布在内蒙古地区东部、黑龙江西南部以及吉林西部等地区。春季降水标准差的空间分布与气候态降水的空间分布比较类似,表现为中国东北地区的东南部降水变率较大,降水变率向西北方向逐渐减小。中国东北春季降水主模态的方差贡献接近50%,其空间分布表现为全区一致的变化趋势,载荷向量大值区位于东北地区中东部。对应的时间系数有明显的年际变率和年代际变化特征。(2)东北地区春季降水主模态的年际变率主要受热带北大西洋海温异常影响。当该海温关键区出现正海温异常时,其上空的降水异常增多,降水释放凝结潜热加热大气,在其西北侧激发出反气旋性环流异常的Rossby波响应,该反气旋性环流异常在西风急流的作用下,在北半球中高纬地区激发出南北两支相当正压的遥相关波列。两支波列在东北地区汇合,产生气旋性环流异常,导致东北地区出现正降水异常。数值模式的模拟结果也再现了上述物理过程,在动力学角度验证了以上结论。(3)东北地区春季降水主模态的年代际变率主要受印太暖池地区海温异常影响。当该海温关键区出现正海温异常时,海洋性大陆地区上空低层大气辐合、高层大气辐散,产生上升运动,并导致降水异常偏多。同时,赤道中太平洋地区低层辐散高层辐合,出现下沉运动,导致降水异常偏少。该环流结构在赤道附近形成纬向的闭合环流,降水异常场表现为东西偶极子型分布。偶极子型分布的降水异常释放凝结潜热,在大气中产生异常热源,在其西北侧激发出反气旋性环流异常的Rossby波响应,该反气旋性环流异常在东北亚地区激发出气旋性环流异常。东北地区受该气旋性环流异常影响,导致降水异常偏多。此外,数值模式的模拟结果表明,海洋性大陆地区上空的正降水异常在调控其年代际变率的过程中起到了更重要的作用。(4)东北地区春季降水主模态的年际变率与热带北大西洋海温异常之间的相关关系在1985年左右发生了年代际转变。1985年之前,东北地区春季降水和副热带北大西洋海温的异常偏暖显着相关,该海温异常可以通过激发类似丝绸之路遥相关的准正压波列,在东北地区南部产生气旋性环流异常,气旋性环流异常东侧的偏南风将水汽输送至东北地区,导致降水增多。1985年之后,与东北地区春季降水相关的海温关键区移至热带北大西洋地区,该海温异常在北半球中高纬度地区激发出遥相关波列,在东北地区产生气旋性异常,并导致降水偏多。
钱代丽[10](2019)在《印度洋—太平洋热带区域异常热力强迫对夏季西太平洋副热带高压变化的影响机理研究》文中提出利用NCEP/NCAR逐月再分析、NOAA海温、Hadley海温、美国气候预测中心(Climate Prediction Center,CPC)Nino3.4指数、中国国家基本站观测数据、国家气候中心提供的西太平洋副热带高压(West Pacific Subtropical High,以下简称“西太副高”或“WPSH”)特征指数等资料,采用了经验正交分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)、小波分析、功率谱分析和回归分析等方法,研究了印度洋-太平洋热带区域异常热力强迫对夏季西太平洋副热带高压变化的影响和作用机理。主要结果如下:(1)前期热带印度洋(Indian Ocean,IO)与太平洋(Pacific Ocean,PO)对夏季西太平洋副热带高压面积变动存在显着的联合影响。热带中印度洋(Central Tropical Indian Ocean,CTI)与赤道中太平洋(Central Equatorial Pacific,CEP)是影响夏季西太副高的关键海区,且初春CTI海温异常(Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA)与夏季WPSH的年(代)际变化关系表现得更为密切。热带印度洋-太平洋(Indo-Pacific Oceans,以下简称“印-太”或IP)海温联合异常导致的辐散强迫出Gill型反气旋,并随辐散中心的移动而移至西北太平洋副热带地区;同时,CTI偏暖激发的Kelvin波东传,导致在南海西太平洋低纬的反气旋性切变增强,从而在西北太平洋上加强了由于Gill响应而形成的异常反气旋;增强了的反气旋异常进一步通过Ekman抽吸加强了夏季风经向环流,在WPSH活动区出现了显着异常下沉,使得对流层低层制造出负涡度异常。以上三种机制的联合作用导致了副高增强,面积偏大。(2)ENSO背景下的夏季印度洋海盆尺度模(Indian Ocean basin mode,IOBM)与独立于ENSO的IOBM(Pure IOBM,IOBM_P)对西太副高的影响机理不同。滤除前期ENSO信号后,西北太平洋上为冷SSTA,并在其西北侧强迫出Gill型反气旋。另IO与海洋性大陆(Maritime Continent,MC)间存在西高东低的海温异常梯度,印度洋暖SSTA激发出的赤道Kelvin波影响至MC西部地区,强迫出的异常大气环流关于赤道基本对称。加之此时我国南海至西北太平洋地区降水偏弱,潜热释放偏少,从而非绝热冷却,导致西太副高异常偏强、偏南。而在前期El Ni(?)o的影响下,来年夏季IO与MC地区均有利于出现暖海温异常,Kelvin波的影响偏强偏东,强迫出的异常环流偏在北半球,通过“Ekman抽吸”和非绝热冷却在对流层低层制造出异常负涡度进而影响西太副高,使其明显偏强、偏西、偏南。由于IOBM_P在2年和8年周期上对西太副高的影响最明显,而ENSO信号中主要是3-7年的短周期振荡,因此,ENSO背景下的印度洋增暖对WPSH的遥强迫实际包含了来自热带中太平洋的3-7年周期信号的滞后影响和印度洋地区局地变化特别是2年和8年周期变化的作用。(3)超强与普通厄尔尼诺两类事件的不同生命阶段内海表及次表层特征存在显着差异,其对西太副高的影响亦存在显着不同。对超强厄尔尼诺事件而言,正SSTA发展早且迅速,正SSTA大值中心偏东,纬向梯度强,但对普通厄尔尼诺事件而言,其正SSTA中心偏西,纬向梯度小。厄尔尼诺事件的发展源于次表层海温异常(Subsurface Ocean Temperature Anomaly,SOTA)随开尔文波东传并沿温跃层上升到达海表所致,其波动前部区域异常垂直海流对SOTA的变化起到重要作用;当海气激烈耦合时,可在温跃层激发出更强的海洋波动,使得次表层变暖更明显,发展出强的厄尔尼诺事件。海温异常强迫出的大气异常环流的强度与强迫源的强度关系密切。两类厄尔尼诺均能通过异常的沃克环流引起大气Gill型响应,使得西太副高偏强、西伸,且当超强厄尔尼诺发生时,异常沃克环流更强,海洋性大陆区域上空的异常强辐散导致Gill型响应而产生的反气旋更强,对西太副高的影响更甚。印度洋SST对厄尔尼诺的滞后变暖所带来的影响在上述亚太大气环流的持续异常中起到重要作用。这些结果有利于加深对不同类型厄尔尼诺事件及影响西太副高机理的认识。(4)东南热带印度洋与热带西太平洋海表温度异常梯度有利于引起WPSH脊线位置异常变动。2018年夏季,由于WPSH活动极端偏北,使得华北、东北以及朝鲜-日本南部一带的气温年际正异常最为明显。究其原因,是西北太平洋(Northwest Pacific Ocean,NWPO)与东南印度洋(Southeast Indian Ocean,SEIO)上东高西低的SSTA梯度,强迫中南印度洋至西北太平洋间在垂直方向上维持一个气旋式环流异常,促进西北太平洋上的低空异常辐合,并通过Gill响应,异常辐合区西北侧被迫出现一支异常的气旋式环流。这支异常的气旋向北侧传递Rossby波扰动能量,进而在我国华北至东北地区激发出异常的Rossby波反气旋,导致WPSH活动极端偏北,造成当地异常的下沉增温。可见夏季NWPO与SEIO间的SSTA梯度对同期WPSH的南北异常活动存在重要影响。(5)使用关键海区SSTA指数,以及与夏季WPSH异常有密切联系的热带印-太海洋SSTA典型模态,分别构建夏季WPSH面积、强度和西脊点的预测模型。根据热带印-太海洋上对WPSH变动存在重要强迫影响的关键海区SSTA指数,以及与夏季WPSH强度和位置变化有着密切联系的热带印-太海洋SSTA典型模态,分别选取预报因子,可构建夏季WPSH特征指数的回归模型。模型能很好的拟合1981-2010年夏季WPSH面积、强度和西脊点的特征。但相比使用关键区海温异常指数所构建的模型的预报,基于热带印-太海洋SSTA典型模态所构建的预测模型更稳定,对2011-2018年的模拟预报结果更接近实况。这其中又以西脊点的预报效果最好。表明该模型在进行夏季西太副高的预报中具有重要的实际应用价值。
二、Climate anomalies in the southern high latitudes associated with the Subtropical Dipole Mode(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Climate anomalies in the southern high latitudes associated with the Subtropical Dipole Mode(论文提纲范文)
(1)近50年金华地区冬季降水的水汽输送特征(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冬季降水研究进展 |
1.2.2 水汽输送研究进展 |
1.2.3 HYSPLIT模型在水汽输送的应用研究 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 资料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 数据资料 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 降水距平百分率 |
2.3.2 小波分析 |
2.3.3 HYSPLIT模型 |
2.3.4 Meteo Info软件和聚类分析 |
2.3.5 水汽贡献率 |
2.3.6 水汽通量 |
第三章 金华地区冬季降水特征 |
3.1 金华地区冬季降水量的年际和年代际变化 |
3.1.1 冬季降水量年代际变化特征 |
3.1.2 冬季降水量年际变化特征 |
3.2 冬季降水天数变化特征 |
3.3 极端降水变化特征 |
3.4 金华地区冬季降水的周期变化 |
3.4.1 冬季降水量的周期变化 |
3.4.2 降水天数的周期变化 |
3.5 小结 |
第四章 金华地区冬季降水水汽输送特征 |
4.1 轨迹模拟方案 |
4.2 金华地区1971~2018 年冬季降水水汽来源和路径 |
4.2.1 1971~1977 年冬季降水水汽来源和路径 |
4.2.2 1971~1977 年冬季降水水汽输送特征 |
4.3 金华地区1978~1999 年冬季降水水汽输送特征 |
4.3.1 1978~1999 年冬季降水水汽来源和路径 |
4.3.2 1978~1999 年冬季降水水汽输送特征 |
4.4 金华地区2000~2018 年冬季降水水汽输送特征 |
4.4.1 2000~2018 年冬季降水水汽来源和路径 |
4.4.2 2000~2018 年冬季降水水汽输送特征分析 |
4.5 金华地区冬季降水不同时间段水汽输送特征对比分析 |
4.6 成因分析 |
4.6.1 东亚冬季风 |
4.6.2 ENSO |
4.6.3 印度洋海温偶极子(IOD) |
4.6.4 局地蒸发 |
4.7 小结 |
第五章 金华地区冬季典型异常降水事件成因分析 |
5.1 降水过程分析 |
5.2 轨迹模拟方案 |
5.3 1972 年冬季降水偏多事件成因分析 |
5.3.1 水汽通道分析 |
5.3.2 水汽通量分析 |
5.3.3 其他成因分析 |
5.4 1998 年降水偏少事件成因分析 |
5.4.1 水汽通道分析 |
5.4.2 水汽通量分析 |
5.4.3 其他成因分析 |
5.5 2018 年降水偏多事件成因分析 |
5.5.1 水汽通道分析 |
5.5.2 水汽通量分析 |
5.5.3 其他成因分析 |
5.6 小结 |
第六章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(2)IPO-BT模态及其对影响热带气旋活动的环流变化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 全球大气遥相关的研究进展 |
1.2.1 北半球的基本遥相关型 |
1.2.2 夏季影响西北太平洋的遥相关型 |
1.2.3 影响大气环流和温度变化的主要自然模态 |
1.2.4 全球变暖背景下大气环流的观测和模拟研究 |
1.3 影响西北太平洋热带气旋活动的大尺度环流系统 |
1.3.1 影响热带气旋活动的四大环流系统 |
1.3.2 全球变暖背景下热带气旋的活动特征 |
1.4 本文拟解决的科学问题 |
1.4.1 影响最近四十年全球大气环流变化的模态特征 |
1.4.2 自然变率对西北太平洋地区大尺度环流系统变化的影响 |
1.4.3 评估CMIP6 气候模式对北半球和西北太平洋区域大气环流的模拟能力 |
1.5 本研究主要内容 |
第二章 资料与方法 |
2.1 研究资料和模式试验设计 |
2.1.1 多套现代再分析资料和海温等资料 |
2.1.2 古气候代用资料和两套全球古气候重建资料 |
2.1.3 五套大型集成耦合地球系统模式 |
2.1.4 CMIP5和CMIP6 模式 |
2.2 模式试验设计 |
2.2.1 热带海温对全球大气环流的驱动试验 |
2.2.2 西北太平洋大气环流对热带海温的响应试验 |
2.3 主要方法介绍 |
2.3.1 双线性插值方法 |
2.3.2 经验正交函数分析(EOF) |
2.3.3 最大协方差分析(MCA) |
2.3.4 波作用通量计算 |
2.3.5 谱分析 |
2.3.6 相关系数和显着性检验的有效自由度 |
2.3.7 指纹模型方法(Fingerprint) |
2.3.8 减弱外部强迫对全球影响的方法 |
2.3.9 自组织映射神经网络方法(SOM) |
2.3.10 历史代用记录在LMR2 的资料质量评估 |
第三章 影响全球大气环流的重要遥相关型:IPO-BT |
3.1 本章引言 |
3.2 近四十年全球环流和温度变化趋势 |
3.2.1 观测分析 |
3.2.2 模拟研究 |
3.3 影响全球大气环流的重要模态:IPO-BT |
3.3.1 主导近四十年全球大气变化的主模态 |
3.3.2 近百年大气环流的重要内部模态:IPO-BT |
3.3.3 过去400 年中存在IPO-BT |
3.3.4 评估百年以上资料的可靠性 |
3.3.5 过去2000 年存在的IPO-BT |
3.4 检验IPO-BT的真实性 |
3.4.1 直接证据:千年历史代用资料 |
3.4.2 重建资料验证:LMR2和CCSM4 |
3.5 本章小结 |
第四章 影响西北太平洋热带气旋的环流系统变化特征 |
4.1 本章引言 |
4.2 北半球夏季重要环流模态:IPO-BT |
4.2.1 IPO-BT的季节性变化 |
4.2.2 IPO-BT对中亚“偶极子”模态的影响 |
4.3 中亚环流影响下的南亚高压变化 |
4.3.1 自然变率对中纬度环流的调制作用 |
4.3.2 南亚高压环流的响应 |
4.4 IPO-BT对西北太平洋环流系统的影响 |
4.4.1 季风槽不同周期的变化模态 |
4.4.2 季风槽不同模态与洋中槽的关系 |
4.5 本章小结 |
第五章 CMIP6 气候模式对大尺度环流的模拟分析 |
5.1 本章引言 |
5.2 全球环流模态模拟评估 |
5.2.1 冬季模态:PNA |
5.2.2 夏季模态:IPO-BT |
5.2.3 气候模式局限性的原因分析 |
5.3 西北太平洋四大环流系统的历史模拟 |
5.3.1 南亚高压和洋中槽 |
5.3.2 季风槽和西太平洋副热带高压 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与讨论 |
6.1 主要结论 |
6.2 本文特色和创新点 |
6.3 存在的问题和不足 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(3)次季节尺度引导气流对西北太平洋热带气旋路径的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 热带气旋运动研究进展 |
1.2.2 引导气流对热带气旋运动的影响 |
1.2.3 大气季节内振荡对热带气旋运动的影响 |
1.3 问题的提出 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 章节安排 |
第二章 资料、模式与方法 |
2.1 资料 |
2.2 WRF模式简介 |
2.3 方法 |
2.3.1 Lanczos滤波方法 |
2.3.2 Kurihara台风涡旋滤波方案 |
2.3.3 涡度方程诊断 |
第三章 次季节尺度引导气流对东亚沿岸热带气旋路径的影响 |
3.1 引言 |
3.2 资料和方法 |
3.2.1 资料 |
3.2.2 东亚沿岸热带气旋的挑选 |
3.2.3 东亚沿岸北行与东北行热带气旋的划分 |
3.2.4 不同时间尺度引导气流的计算 |
3.3 不同时间尺度环流对北行与东北行热带气旋的影响 |
3.4 次季节尺度引导气流对东亚沿岸北行与东北行热带气旋特例的影响 |
3.4.1 八月份东北行热带气旋特例 |
3.4.2 九月份北行热带气旋特例 |
3.5 结论与讨论 |
第四章 次季节尺度引导气流对西北太平洋径直北行热带气旋的影响 |
4.1 引言 |
4.2 资料和方法 |
4.3 径直北行热带气旋频数年际变化的影响因子 |
4.4 次季节尺度引导气流对不同类型径直北行热带气旋的影响 |
4.4.1 低频季风涡旋型 |
4.4.2 低频波列型 |
4.4.3 低频槽型 |
4.5 季节平均与次季节尺度引导气流对径直北行热带气旋的相对重要性 |
4.6 结论与讨论 |
第五章 “三巴”(2012)径直北行路径的数值模拟及机理分析 |
5.1 引言 |
5.2 资料和方法 |
5.3 观测分析 |
5.4 数值试验结果 |
5.5 涡度诊断分析 |
5.6 不同初始模拟时刻的敏感性试验结果 |
5.7 结论与讨论 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 研究的不足与展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(4)厄尔尼诺/拉尼娜次年中国东部夏季降水多样性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 ENSO与东亚降水的关系 |
1.2.2 与ENSO有关的西北太平洋异常反气旋的维持机制 |
1.2.3 中高纬大气环流对东亚降水的影响 |
1.2.4 ENSO分类对东亚降水的影响 |
1.3 问题的提出 |
1.4 本文的研究内容 |
第二章 资料与方法 |
2.1 资料、模式介绍 |
2.2 方法说明 |
2.2.1 厄尔尼诺/拉尼娜事件的挑选 |
2.2.2 K均值聚类分析方法 |
2.2.3 经验正交函数分解法 |
2.2.4 去除时间序列样本线性变化趋势 |
2.2.5 合成分析和信度检验 |
第三章 厄尔尼诺次年中国东部夏季降水多样性 |
3.1 中国东部的降水异常分布 |
3.2 西北太平洋异常反气旋的变化 |
3.3 维持西北太平洋异常反气旋的机制 |
3.3.1 与异常反气旋相关的海温变化 |
3.3.2 与异常反气旋相关的反馈 |
3.3.3 与反馈相关的三个指数 |
3.4 中高纬环流对夏季降水的影响 |
3.5 夏季降水的季节内迁移 |
3.6 CMIP5模式模拟的响应 |
3.7 本章小结 |
第四章 拉尼娜次年中国东部夏季降水多样性 |
4.1 中国东部的降水异常分布 |
4.2 西北太平洋异常气旋的变化 |
4.3 维持西北太平洋异常气旋的机制 |
4.3.1 与异常气旋相关的海温变化 |
4.3.2 与异常气旋相关的反馈 |
4.4 中高纬环流的影响 |
4.5 夏季降水的季节内迁移 |
4.6 CMIP5模式模拟的响应 |
4.7 本章小结 |
第五章 全文总结和讨论 |
5.1 全文总结 |
5.2 论文创新点 |
5.3 讨论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(5)冬季青藏高原西部积雪与北极海冰的联系及其机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 高原积雪的变化特征 |
1.2.2 高原积雪变化的影响因子 |
1.2.3 高原积雪的气候效应 |
1.2.4 北极海冰的变化特征及影响因子 |
1.2.5 北极海冰的气候效应 |
1.3 研究问题 |
1.4 章节安排 |
第二章 资料和方法 |
2.1 观测资料 |
2.2 研究方法 |
2.3 数值模式 |
第三章 冬季高原西部积雪与北极海冰的异常变化特征 |
3.1 高原西部积雪的异常变化特征 |
3.2 北极海冰的异常变化特征 |
3.3 结论与讨论 |
第四章 冬季高原西部积雪与北极海冰的联系 |
4.1 高原西部积雪与北极海冰年际间的关系 |
4.1.1 高原西部积雪与大西洋北侧海冰的关系 |
4.1.2 两类NAO环流型在积雪与海冰联系中的作用 |
4.2 高原西部积雪与北极海冰年代际间的关系 |
4.2.1 高原西部积雪与北极海冰的年代际关系 |
4.2.2 第一类NAO环流型在积雪与海冰联系中的作用 |
4.3 结论与讨论 |
第五章 冬季北极海冰通过NAO影响高原西部积雪的数值模拟研究 |
5.1 数值模拟性能评估和试验设计 |
5.1.1 数值模拟性能评估 |
5.1.2 数值试验设计 |
5.2 北极海冰通过NAO影响高原西部积雪年际变化的数值试验 |
5.2.1 统计分析结果 |
5.2.2 数值模拟结果 |
5.3 北大西洋海温通过NAO影响高原西部积雪年际变化的数值试验 |
5.4 北极海冰通过NAO影响高原西部积雪年代际变化的数值试验 |
5.5 结论与讨论 |
第六章 冬季巴伦支海冰对高原西部积雪及东亚春季降水的年际影响 |
6.1 冬季巴伦支海冰通过欧亚大陆西风带影响高原西部积雪 |
6.2 冬季巴伦支海冰影响高原西部积雪的数值试验 |
6.3 冬季巴伦支海冰与高原西部积雪对东亚春季WP环流型的影响 |
6.4 结论和讨论 |
第七章 总结与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 特色与创新 |
7.3 未来工作计划 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)西北太平洋不同纬度带海洋涡旋对大气强迫作用的对比研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 局地大气对中尺度海洋涡旋响应的研究进展 |
1.2.2 局地大气对中尺度海洋涡旋的响应机制 |
1.2.3 中尺度海温异常气候效应的研究进展 |
1.3 问题的提出 |
1.4 研究内容和章节安排 |
第二章 数据、研究方法及数值模式简介 |
2.1 数据介绍 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 海洋涡旋运动动能计算 |
2.2.2 Butterworth滤波 |
2.2.3 一维空间低通滤波 |
2.2.4 二维空间低通滤波 |
2.2.5 旋转动态合成分析 |
2.2.6 统计检验方法 |
2.3 WRF模式介绍 |
第三章 北太平洋副热带区域与黑潮延伸体中尺度海洋涡旋局地大气响应差异 |
3.1 引言 |
3.2 局地大气响应特征 |
3.2.1 海表面风速与表面风散度、涡度 |
3.2.2 表面热通量 |
3.2.3 降水率 |
3.3 局地大气响应区域差异的可能原因 |
3.4 同等强度海洋涡旋局地大气响应差异及数值模式验证 |
3.4.1 线性拟合 |
3.4.2 模式设计 |
3.4.3 模式结果 |
3.5 本章小结 |
第四章 理想中尺度海洋涡旋局地大气响应的数值模拟研究 |
4.1 引言 |
4.2 模式设置 |
4.3 理想中尺度海洋涡旋局地大气响应 |
4.3.1 局地大气响应特征 |
4.3.2 局地大气响应机制分析 |
4.4 大气背景条件对中尺度海洋涡旋局地大气响应的影响 |
4.4.1 不同大气背景环流 |
4.4.2 不同大气背景稳定度 |
4.5 水汽对中尺度海洋涡旋局地大气响应的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 北太平洋中尺度涡海洋涡旋气候效应的模拟研究 |
5.1 引言 |
5.2 模式简介及试验设计方案 |
5.2.1 模式简介 |
5.2.2 模式试验设计 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 控制试验结果分析 |
5.3.2 北太平洋中尺度海洋涡旋对春季大气环流以及风暴轴的影响 |
5.3.3 北太平洋北部、南部中尺度海洋涡旋的影响 |
5.3.3.1 对大气环流的影响 |
5.3.3.2 对风暴轴的影响 |
5.3.3.3 高空风暴轴响应的纬向差异 |
5.3.3.4 高空风暴轴响应纬向差异的可能原因 |
5.3.4 与总体中尺度海温异常气候效应的对比 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与讨论 |
6.1 总结 |
6.2 特色与创新点 |
6.3 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(7)重建和模拟中过去千年火山活动对东亚夏季风降水的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 季风降水的变率及其对外部强迫的响应 |
1.2.1 季风降水的变率 |
1.2.2 季风降水对外部强迫的响应 |
1.3 火山喷发后的气候效应 |
1.3.1 火山喷发后的直接响应 |
1.3.2 火山喷发与ENSO的关系 |
1.4 存在问题和本文研究内容 |
1.5 章节安排 |
第二章 资料和方法 |
2.1 资料说明 |
2.1.1 观测资料和代用资料 |
2.1.2 过去千年模式资料介绍 |
2.1.3 试验设计 |
2.1.4 Gill模型 |
2.2 方法介绍 |
2.2.1 能量诊断方程 |
2.2.2 叠加周期分析 |
第三章 东亚夏季风降水对赤道火山喷发直接响应及其影响因子 |
3.1 重建中温度和东亚夏季风降水的演变 |
3.2 东亚夏季风降水对赤道强火山喷发的响应特征 |
3.3 降水不同响应的物理机制讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 赤道火山喷发后的直接和间接作用对东亚夏季风降水的影响 |
4.1 赤道火山喷发引起的次年东亚夏季风降水增强 |
4.2 模式中厄尔尼诺和东亚夏季风降水的关系 |
4.3 重建中厄尔尼诺和东亚夏季风降水的关系 |
4.4 本章小结 |
第五章 赤道火山激发赤道太平洋西风异常的机理研究 |
5.1 观测和模拟中火山和厄尔尼诺的关系 |
5.2 西风异常和降水的抑制响应 |
5.3 不同区域陆地降温的作用 |
5.4 不同区域异常降水的作用 |
5.5 模型模拟厄尔尼诺的差异 |
5.6 本章小结 |
第六章 东亚夏季风降水对北半球、南半球和赤道火山喷发后的响应 |
6.1 观测和重建中东亚夏季风降水对北半球、南半球和赤道火山喷发的响应 |
6.2 模拟中东亚夏季风降水对北半球、南半球和赤道火山喷发的响应 |
6.3 不对称火山强迫的物理机制讨论 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 论文特色与创新 |
7.3 不足与展望 |
参考文献 |
在读期间科研情况 |
1 发表论文情况 |
2 参加项目情况 |
3 参加学术会议情况 |
致谢 |
(8)高排放情景下强东部型厄尔尼诺事件对降水变化影响的分析(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 排放增多之后引起的极端事件变化 |
1.2.2 引起极端事件变化的主要原因 |
1.2.3 厄尔尼诺事件对全球气候异常的影响 |
1.2.4 高排放情景下ENSO事件的变化 |
1.3 目前尚需解决的问题和本文主要研究内容 |
第二章 模式试验和研究方法介绍 |
2.1 选用模式和试验介绍 |
2.1.1 选用模式介绍 |
2.1.2 CMIP5,CMIP6,以及CFMIP-3 试验介绍 |
2.2 研究方法 |
第三章 高排放情景下强东部型EL NI(?)O事件的特征变化 |
3.1 模式对强东部型El Ni(?)o事件的模拟情况 |
3.2 不同排放情景下强东部型El Ni(?)o事件的特征变化 |
3.3 本章小结 |
第四章 高排放情景下强东部型EL NI(?)O事件对全球降水异常变化影响的分析 |
4.1 观测中强东部型El Ni(?)o事件的降水异常 |
4.2 强东部型El Ni(?)o事件影响下全球不同区域降水异常变化 |
4.2.1 全球不同区域降水异常变化空间分布 |
4.2.2 全球不同地区强降水异常变化特征 |
4.3 本章小结 |
第五章 强东部型EL NI(?)O事件影响下东亚降水异常变化 |
5.1 观测中强东部型El Ni(?)o事件的降水异常 |
5.2 不同模式对冬,夏季强东部型El Ni(?)o事件降水异常的模拟情况 |
5.3 不同情况下强东部型El Ni(?)o事件的降水异常变化特征 |
5.3.1 高排放情景下强东部型El Ni(?)o事件降水异常逐月变化 |
5.3.2 不同排放情景下强东部型El Ni(?)o事件降水异常变化 |
5.3.3 高排放情景下强东部型El Ni(?)o事件中东亚冬季降水异常变化 |
5.3.4 高排放情景下强东部型El Ni(?)o事件中东亚夏季降水异常变化 |
5.4 本章小结 |
第六章 高排放情景下强东部型EL NI(?)O事件引起东亚降水异常变化的机制分析 |
6.1 高排放情景下强东部型El Ni(?)o事件引起东亚冬季降水异常变化机制分析 |
6.1.1 引起降水异常变化的环流分析 |
6.1.2 水汽收支异常变化 |
6.1.3 降水异常变化与C-mode联系 |
6.2 高排放情景下强东部型El Ni(?)o事件引起东亚夏季降水异常变化机制分析 |
6.2.1 引起降水异常变化的环流异常变化 |
6.2.2 水汽收支异常变化 |
第七章 降水异常偏度变化及其与降水气候态变化的联系 |
7.1 观测中东部型El Ni(?)o事件对降水异常偏度的贡献 |
7.2 高、低排放情景下强东部型El Ni(?)o事件对降水异常偏度贡献对比 |
7.3 高排放情景下降水的气候态变化 |
7.4 piSST试验中对高排放情景下海温异常变化导致降水异常变化的分析 |
7.5 本章小结 |
第八章 全文总结与展望 |
8.1 全文总结 |
8.2 下一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)中国东北春季降水年际和年代际变率物理机制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.3 问题的提出 |
1.4 章节安排 |
第二章 资料与方法 |
2.1 资料说明 |
2.2 方法介绍 |
2.3 数值模式介绍 |
第三章 东北春季降水年际和年代际变率特征 |
3.1 气候态分布特征 |
3.2 年际变率时空特征 |
3.3 年代际变率时空特征 |
3.4 本章小结 |
3.5 讨论 |
第四章 东北春季降水年际和年代际变率机理的数值模拟 |
4.1 年际变率机理的数值模拟 |
4.2 年代际变率机理的数值模拟 |
4.3 本章小结 |
4.4 可预报性讨论 |
第五章 总结和讨论 |
5.1 总结 |
5.2 讨论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)印度洋—太平洋热带区域异常热力强迫对夏季西太平洋副热带高压变化的影响机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.1.1 国家需求 |
1.1.2 科学意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 西太平洋副热带高压形成、结构特征与自身活动规律的研究 |
1.2.2 海陆热力强迫对西太平洋副热带高压的影响研究 |
1.3 问题的提出 |
1.4 研究内容与章节安排 |
第二章 热带印度洋与太平洋海温异常对夏季西太平洋副热带高压面积变动的联合影响 |
2.1 引言 |
2.2 资料和方法 |
2.3 WPSH面积的异常变化与印-太热带区域SSTA的联系 |
2.3.1 影响WPSH面积异常的关键海区 |
2.3.2 WPSH面积的异常变化与印-太热带区域SSTA的联系 |
2.4 海温异常影响副高面积变化的机制 |
2.4.1 与WPSH异常相联系的SSTA分布型 |
2.4.2 联合影响机制 |
2.5 结论与讨论 |
第三章 滤除ENSO信号前后夏季热带印度洋海盆尺度海温异常对西太平洋副热带高压的不同影响 |
3.1 引言 |
3.2 资料和方法 |
3.3 独立于ENSO的热带印度洋海盆尺度异常信号对WPSH的影响 |
3.3.1 独立于ENSO的 IOBM异常信号 |
3.3.2 IOBM_P与 WPSH异常活动的关系 |
3.4 可能的机制 |
3.4.1 IOBM SSTA对低层环流的影响 |
3.4.2 WPSH活动区内异常产生的原因 |
3.5 结论与讨论 |
第四章 超强与普通厄尔尼诺海-气特征差异及对西太副高的不同影响 |
4.1 引言 |
4.2 资料和方法 |
4.3 两类厄尔尼诺事件的异常特征对比 |
4.3.1 海表异常特征对比 |
4.3.2 次表层异常特征对比 |
4.4 两类厄尔尼诺事件对西太副高的不同影响 |
4.5 结论与讨论 |
第五章 热带印-太海洋异常热力强迫对夏季西太副高脊线变动的影响:以2018 年为例 |
5.1 引言 |
5.2 资料和方法 |
5.3 东亚极端高温热浪天气与WPSH的异常 |
5.4 导致副高异常偏北的可能原因 |
5.4.1 与WPSH异常偏北相联系的准定常Rossby波活动 |
5.4.2 热带异常强迫 |
5.4.3 异常海洋强迫与环流异常的持续性 |
5.4.4 四种海温异常信号与WPSH脊线位置南北变动的关系对比 |
5.5 结论与讨论 |
第六章 基于热带印-太海洋热力异常影响的夏季西太副高预测模型构建 |
6.1 引言 |
6.2 资料和方法 |
6.3 基于热带印-太海洋SSTA典型模态构建预测模型 |
6.4 使用关键区海温异常指数构建预测模型 |
6.5 结论与讨论 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 创新点 |
7.3 未来工作展望 |
附录 A |
附录 B |
B.1 热带印-太海洋热力异常的典型模态 |
B.2 与观测的海温异常信号的关系 |
B.3 与夏季WPSH异常变动的可能联系 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
四、Climate anomalies in the southern high latitudes associated with the Subtropical Dipole Mode(论文参考文献)
- [1]近50年金华地区冬季降水的水汽输送特征[D]. 叶佳意. 浙江师范大学, 2021(02)
- [2]IPO-BT模态及其对影响热带气旋活动的环流变化研究[D]. 冯小芳. 南京信息工程大学, 2021
- [3]次季节尺度引导气流对西北太平洋热带气旋路径的影响研究[D]. 刘俏. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [4]厄尔尼诺/拉尼娜次年中国东部夏季降水多样性[D]. 章雯. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [5]冬季青藏高原西部积雪与北极海冰的联系及其机理研究[D]. 陈宇航. 南京信息工程大学, 2021
- [6]西北太平洋不同纬度带海洋涡旋对大气强迫作用的对比研究[D]. 蔡志颖. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [7]重建和模拟中过去千年火山活动对东亚夏季风降水的影响[D]. 柴静. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [8]高排放情景下强东部型厄尔尼诺事件对降水变化影响的分析[D]. 黄玉. 中国地质大学, 2021
- [9]中国东北春季降水年际和年代际变率物理机制[D]. 卢睿. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [10]印度洋—太平洋热带区域异常热力强迫对夏季西太平洋副热带高压变化的影响机理研究[D]. 钱代丽. 南京信息工程大学, 2019