北美北大西洋地区温带气旋活动的特征研究

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基于改进后的气旋识别和追踪算法,本文首先利用2000-2013年的ERA-interim和FNL再分析数据分别对北美北大西洋地区(20°N~80°N,130°W~ 0°W)的温带气旋进行了统计。通过对比发现二者的统计结果大致相同,仅存在温带气旋生成频次的差异,而这主要是由于它们所采用的数值模式和同化的资料不同而导致的。随后本文利用ERA-interim再分析数据得到了北美北大西洋地区1979-2013年的温带气旋数据集。经统计分析后主要结论如下:(1)温带气旋的生成源地主要集中在落基山脉和阿巴拉契亚山脉的背风坡地区、西北大西洋和格陵兰岛东南部海域。但不同季节内温带气旋的生成源地在落基山脉(40N°附近)和阿巴拉契亚山脉的背风坡地区差异很大。(2)温带气旋的生成频次(年际)整体具有减少的趋势。但其变化具有2-3年,4-8年和9-25年三个时间尺度的周期,并且以2-3年,4-5年,6-8年时间尺度的周期最为显著。而在上述显著性周期中,其又以2.3年、4.1年和6.2年的时间尺度为主周期。(3)温带气旋生成后主要存在6条移动路径,且落基山脉以东、50N°以北的北美地区,北大西洋和欧洲西北部都是温带气旋活动频繁的区域。但整体而言,自落基山脉背风坡向东北延伸至巴芬岛的区域和北大西洋高纬度海区(60N°-80N°)温带气旋的活动频率具有减少的趋势。北美北部、东南部及其沿海地区和北大西洋中纬度海区(40N°-60N°),温带气旋活动的频率却有增加的趋势。(4)温带气旋大部分会经过50N°以北的北大西洋海区,并在此海域发展达到最强,且这些温带气旋的强度绝大多数都集中在970hPa-990hPa之间。最后本文还发现,冬季温带气旋生成源地的平均纬向、经向位置,以及其活动范围的平均经向位置与冬季NAO指数具有显著相关性。通过进一步合成分析则可知,NAO正位相事件期间700hPa强斜压性区域的位置较负位相事件期间偏北、偏东,造成了NAO正位相事件期间温带气旋的生成源地整体偏北和偏东。NAO正位相事件期间500hPa的西风带位置较负位相事件期间偏北则导致了NAO正位相事件期间温带气旋的活动范围相对偏北。而由于冬季NAO正(负)位相显示出减少(增加)的趋势,因此导致了研究区域内冬季温带气旋的生成源地具有向西南漂移的趋势,活动范围则具有向南漂移的趋势。
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