热带海洋对中高纬度大气环流异常的影响

论文摘要

本文采用NOAA 1974～2006年向外长波辐射（以下简称OLR）资料,NCEP 1948～2006年再分析月平均风场资料,分析了El Ni?o年份、La Ni?a年份、正常（非El Ni?o和非La Ni?a）年份、El Ni?o和印度洋偶极子同时存在年份四种情况下典型月份全球异常风场和相对应时间热带西太平洋地区（20°S-20°N）异常OLR的分布特征。研究发现,对于不同情况下热带西太平洋地区的异常OLR分布及对应的异常风场的分布,其差别是明显的。无论对应El Ni?o年或La Ni?a年,有效激发PJ（或WP）遥相关型波列依赖于发生的季节。在El Ni?o年8月份和La Ni?a年的7月、10月,特别是同时存在El Ni?o和印度洋偶极子的7月、9月,PJ（或WP）遥相关型波列最明显。菲律宾附近及南海热带海洋上空的异常深厚对流是激发（或WP）遥相关型波列的最有效区域。孟加拉湾的异常对流似乎与东亚太平洋沿岸的遥相关型波列关系不大。在La Ni?a年,从春季到秋季,中纬度东亚沿海上空存在一个明显的异常气旋式环流。利用大气环流数值模式实验,说明该异常环流的发生是菲律宾以东洋面的异常对流加热有关。采用奇异值分解方法（SVD）对1980～2005年逐月热带西太平洋异常OLR场和东亚中纬度异常风场进行了分析。SVD分析发现前三个模态解释总协方差平方和的贡献达到了95%以上,基本反映了海洋和大气协同变化特征,且大气对海洋的影响主要反映在第一和第二模态,而海洋对大气的影响以第一模态为主;前三个模态OLR场均表现出在0o～14oN,110o～130oE相关较高。分析发现,两个地区异常加热场和异常风场之间存在着比较密切的联系。热带西太平洋海区SST越高,该区域OLR值越低,上空云量越多,则该地区的对流活动越强烈,激发遥相关波列,进而影响中纬度东亚沿海上空的大气环流,同样,中国东部近海以及东北亚上空大气环流的变化通过季风环流影响到热带西太平洋海区,造成SST以及对流活动的变化,这样就构成了一个可能的正反馈。本文还对热带地区年际尺度、年代际尺度异常OLR与中高纬度天气尺度、季节尺度扰动风场和位势高度场进行了SVD分析,发现热带西太平洋上空年际与年代际异常OLR场与中纬度东亚沿海地区天气尺度、季节内尺度风场具有密切的关系;热带西太平洋上空年际尺度的对流异常与东亚沿海天气尺度扰动位势高度场之间存在着密切的关系。其原因可能是年际尺度的对流异常有利于东亚沿海上空天气尺度系统的发生发展,而中纬度天气尺度系统与西风带Rossby波相联系,发展的Rossby波的能量可以向东南方传播,进而影响热带西太平洋海区的对流活动。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 一 引言
• 1.1 热带海洋与中高纬异常大气环流关系
• 1.2 本文研究内容
• 二 资料与分析方法
• 2.1 资料
• 2.2 方法（联合SVD（CSVD））
• 三 中高纬度大气环流异常和热带OLR 异常分析
• 3.1 大气环流异常
• ）o 年大气环流异常'>3.1.1 El Ni（n|^）o 年大气环流异常
• ）a 年大气环流异常'>3.1.2 La Ni（n|^）a 年大气环流异常
• ）o 与非La Ni（n|^）a）年风场异常'>3.1.3 正常（非El Ni（n|^）o 与非La Ni（n|^）a）年风场异常
• ）o 与印度洋偶极子同时存在年大气环流异常'>3.1.4 El Ni（n|^）o 与印度洋偶极子同时存在年大气环流异常
• 3.2 热带OLR
• 四 热带太平洋与中纬度大气环流海气SVD 分析
• 4.1 月平均风场与OLR 场的第一模态时间、空间特征分析
• 4.1.1 风场与OLR 场同期
• 4.1.2 风场超前OLR 场
• 4.1.3 风场滞后OLR 场
• 4.2 月平均风场与OLR 场第二模态时间、空间特征分析
• 4.2.1 风场与OLR 场同期
• 4.2.2 风场超前OLR 场
• 4.2.3 风场滞后OLR 场
• 五 热带OLR 场年际、年代际变化与中纬度风场天气、季节尺度变化的SVD 分析
• 六 热带OLR 场年际、年代际变化与中纬度位势高度场天气、季节内尺度变化的关系
• 七、数值实验结果分析
• 7.1 模式介绍
• 7.2 模式结果
• 八、总结和讨论
• 参考文献
• 致谢