赤道中东太平洋海温异常的时间变率与东亚夏季风潜在可预报性关系的研究

论文摘要

本文从时间变化的角度提出一种新的观点,认为El Nino年和La Nina年次年赤道中东太平洋海温异常的时间变率对东亚夏季风以及我国夏季降水有影响。首先计算了Ninol+2、3、4、3.4四个区3-8月海温异常的时间变率与我国160站夏季降水的相关性,初步得出海温异常的时间变率与长江中下游和东北地区的降水有负相关关系,但尤其与Nino3.4区的海温异常变率的相关性最高。同时计算了Nino3.4区的海温异常变率与高、低空纬向风切变之间的相关性,发现与南海热带季风指数有弱的正相关关系。所以把Nino3.4区的海温异常变率作为一个较强的外强迫信号来做进一步的研究。 以Nino3.4区3-8月海温异常的时间变率值为依据,分别选取了正、负海温变率的10个年份,合成分析了高、低空的环流场和高度场。研究发现海温异常变率不同的合成年环流场和降水场有很大的不同,尤其是长江流域以南、南海地区、我国的东北地区差异更显著。为了做进一步的验证,我们借助于气候模式进行了模拟研究。结果证明在海温变率不同的合成年,在长江流域以南、南海地区、我国的东北地区高低空的环流场和降水都存在差异。在海温变率为正的合成年,南海夏季风偏强,长江流域降水偏少,鄂霍茨克海高压和副热带高压偏弱,而在海温变率为负的合成年,与之相反。 最后,利用二组给定的具有不同时间变率的海温异常做了敏感性试验,结果表明:无论是高、低空的风场、500hPa高度场,还是降水和地面温度,当赤道中东太平洋海温异常的时间变率加大时,则南海北部、我国的长江流域及其以南地区和东北地区的潜在可预报性会增强。而且低纬度潜在可预报性变化的程度要小于中高纬度。并且还发现海温变率为负时的潜在可预报性比海温变率为正时的潜在可预报性要强,即El Nino减弱阶段和La Nina发展阶段的可预报性要比ElNino发展阶段和La Nina减弱阶段的可预报性要强。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题目的和意义
• 1.2 可预报性概念的提出
• 1.3 集合方法的介绍
• 1.4 国内、外季节可预报性的研究进展
• 1.5 研究中存在的问题和不足
• 1.6 论文研究内容
• 第二章 赤道中东太平洋海温异常的时间变率与东亚夏季风及我国夏季降水之间的关系
• 2.1 引言
• 2.2 所用资料及预处理
• 2.3 诊断分析
• 2.3.1 不同海区海温异常的时间变率与我国夏季降水的相关分析
• 2.3.2 Nino3.4区海温异常变率与长江中下游地区的降水指数的对比
• 2.3.3 Nino3.4区海温异常变率与高低空纬向风切变之间的关系关系
• 2.3.4 正、负海温异常变率合成年的高度场、高低空环流场的特征
• 2.4 本章小结
• 附图
• 第三章 不同海温异常变率合成年东亚大气环流和降水的模拟研究
• 3.1 引言
• 3.2 CAM2气候模式简介
• 3.2.1 模式简介
• 3.2.2 模式物理方面的改进
• 3.2.3 初始场
• 3.2.4 下边界条件
• 3.3 试验方案设计
• 3.4 模拟能力的检验
• 3.4.1 850和200hPa纬向风场的模拟
• 3.4.2 850和200hPa经向风场的模拟
• 3.4.3 850和200hPa流场的模拟
• 3.4.4 位势高度场的模拟
• 3.4.5 降水和海平面气压的模拟
• 3.5 不同海温变率合成年东亚夏季大气环流的模拟
• 3.5.1 纬向风场的模拟
• 3.5.2 高低空流场的模拟
• 3.5.3 季风环流的模拟
• 3.5.4 位势高度场的模拟
• 3.5.5 降水的模拟
• 3.6 本章小结
• 附图
• 第四章 赤道中东太平洋海温异常的时间变率对东亚夏季风潜在可预报性的影响
• 4.1 引言
• 4.2 模式与试验方案
• 4.3 试验结果分析
• 4.3.1 3-8月海温异常随时间递减的个例年分析（1998年，1983年）
• 4.3.2 3-8月海温异常随时间递增的个例年分析（1997年，1965年）
• 4.4 本章小结
• 附图
• 第五章 结论和讨论
• 5.1 主要结论
• 5.2 问题和讨论
• 参考文献
• 致谢