南海夏季风建立与南亚高压重建及其数值模拟

论文摘要

本文利用多年平均资料分析了南海夏季风建立的气候特征,对2004、2005年南海夏季风建立过程进行了详细分析,并利用GRAPES模式模拟了这两年南海夏季风建立的过程。对影响南海夏季风建立的印度洋西风和中纬度扰动等进行了数值试验。对南亚高压的西进特征进行了详细分析,揭示了南海夏季风建立前,南亚高压从海上移到中南半岛的过程是一个西部加强东部减弱的快速重建过程。并利用数值模式对重建过程进行了模拟。分析和研究的主要结论如下: (1)与南海夏季风爆发密切相关的气候特征是4～5月南亚高压迅速登上中南半岛,孟加拉湾槽加深加强,副热带高压带断裂并迅速东撤,西风经中南半岛东扩至南海。在南海夏季风建立前,南海及其周边地区中低纬南北温差存在符号转换现象,位于105°E附近的中南半岛是转换最早的区域。 (2)对多年平均资料的分析表明,南亚高压在4月份迅速西进时存在一个分裂重建过程。4月第5候南亚高压呈现为两个中心,西侧高压中心在中南半岛地区加强,东侧高压中心减弱消亡,高压中心的位置变化并非简单的西进,而是一个重建和替代的过程。对逐年资料的分析也表明存在这种现象,而且南亚高压重建完成的早晚对南海夏季风建立具有指示意义。 (3)与南亚高压重建的同时存在着对流自苏门达腊地区沿中南半岛向北扩展的过程。南亚高压中心重建与苏门达腊地区热带对流北推具有密切联系,深对流引发的凝结潜热释放可能是造成南亚高压重建的重要原因。 (4)利用GRAPES模式成功地模拟了南海夏季风爆发期间南海地区西风转向和西太平洋副高东撤的过程,数值试验表明中纬度扰动以及赤道印度洋西风对南海夏季风爆发具有触发作用 (5)利用Regcm准确地模拟了2004年南亚高压重建的过程,通过数值试验揭示了与南亚高压重建相关的影响因素。中南半岛地区加热的强度对南亚高压重建进程具有决定性作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 东亚季风环流系统与南海夏季风
• 1.2.1 洲夏季风建立的“首发地”
• 1.2.2 东亚副热带夏季风的季节演变
• 1.3 海-陆-气系统相互作用对南海季风活动的影响
• 1.3.1 海气相互作用的影响
• 1.3.2 陆面过程的影响
• 1.4 有关东亚夏季风的爆发机制的研究
• 1.4.1 大尺度加热差异
• 1.4.2 青藏高原及附近地区的热力和动力作用
• 1.4.3 中纬度系统的激发作用
• 1.4.4 低频扰动
• 1.4.5 热带系统的强迫
• 1.5 问题的提出与本文的研究内容
• 1.5.1 “亚澳大陆桥”在亚洲夏季风建立过程中的作用
• 1.5.2 南亚高压与南海夏季风
• 1.5.3 本文内容安排
• 第二章 南海夏季风爆发的气候特征
• 2.1 采用的资料
• 2.2 南海夏季风建立过程中环流系统的演变
• 2.2.1 大尺度流场演变特征
• 2.2.2 经向纬向环流变化
• 2.3 南海夏季风建立过程中物理量场的演变特征
• 2.3.1 中低纬南北温差变化
• 2.3.2 南海及其周边地区对流的发展与水汽来源
• 2.4 本章小结和讨论
• 第三章 南海夏季风建立过程的分析与数值模拟
• 3.1 南海夏季风建立过程分析
• 3.1.1 南海夏季风的建立
• 3.1.2 南海夏季风爆发前后对流与降水活动特征
• 3.1.3 赤道印度洋西风与南海地区西风的发展
• 3.2 南海夏季风建立的数值模拟
• 3.2.1 数值模拟中的资料同化技术发展现状
• 3.2.2 GRAPES模式介绍
• 3.2.3 数值模拟结果
• 3.3 本章小结和讨论
• 第四章 关于南海夏季风建立的敏感性试验
• 4.1 数值试验的方案设计
• 4.1.1 控制试验
• 4.1.2 赤道印度洋西风对南海夏季风爆发的敏感性试验
• 4.1.3 中纬度扰动的敏感性试验
• 4.2 结果分析
• 4.3 本章小结和讨论
• 第五章 南亚高压重建机制及其与南海夏季风建立的关系
• 5.1 南亚高压中心的季节变化
• 5.2 南亚高压的重新建立
• 5.2.1 多年平均资料反映的南亚高压中心变化
• 5.2.2 南亚高压中心位置变化的统计特征
• 5.3 南亚高压在4～6月份的西进和北移
• 5.4 南亚高压重建的机制
• 5.4.1 南亚高压重建的可能机制
• 5.4.2 全型垂直涡度方程
• 5.5 南亚高压西进和北移与热带地区对流北推
• 5.6 南亚高压与南海夏季风爆发的联系
• 5.7 本章小结和讨论
• 第六章 南亚高压重建过程的数值模拟
• 6.1 模式介绍
• 6.2 数值模拟
• 6.2.1 方案设计
• 6.2.2 南亚高压分裂重建的模拟
• 6.2.3 不同强度热源对南亚高压重建进程的影响
• 6.3 本章小结和讨论
• 第七章 总结和讨论
• 7.1 主要研究结果
• 7.1.1 南海夏季风建立的基本气候特征
• 7.1.2 南海夏季风建立的数值模拟和数值试验
• 7.1.3 南亚高压重建及其重建机制
• 7.1.4 南亚高压重建的数值模拟
• 7.2 主要创新点
• 7.3 今后进一步工作的展望
• 参考文献
• 致谢