冬季东亚高空急流季节内协同变化及其对我国东部降水的影响

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:q372245556
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国冬季在温带急流与东亚副热带急流的影响之下,分析冬季东亚高空急流季节内协同变化的气候态特征及其对我国冬季天气的影响,对提高我国冬季天气、气候变化的检测和预测能力有着非常重要的意义。本文使用ERA-Interim再分析资料,利用合成分析和滤波等统计方法,分析了冬季东亚高空西风急流(22?N~60?N,70?E~100?E)的季节内协同变化时空演变特征以及对应的高低空环流,并揭示其对我国东部低频降水的影响。在此基础上,分析冬季东亚高空急流季节内协同变化强度的年际差异,探究青藏高原的热力作用对季节内协同变化强度差异的影响。主要结论概括如下:(1)在季节内尺度(10~90天)中,东亚地区冬季300 h Pa逐日纬向风主要表现为准双周振荡(10~30天)。300 h Pa低频纬向风异常整体向东传播,位于青藏高原以北温带急流附近的低频纬向风异常还向南传播,高原以南副热带急流附近的低频纬向风没有明显经向传播特征。伴随低频纬向西风从里海附近开始向东移动至西北太平洋上空,温带急流向东再向东南移动并且强度先增强再减弱,副热带急流位置没有明显变化,强度演变特征与温带急流变化相反。高空急流季节内协同变化使青藏高原南北两侧的高低空环流场低频特征保持一致,进而影响东亚地区低频温度和我国东部低频降水。(2)低频降水对急流季节内协同变化有显著响应,显著响应区域主要出现在我国东部,随时间向东移动,移至西太平洋附近消失;受低频风场影响,当温带急流较强,而副热带急流较弱时,我国东部高空辐合,整层有较强下沉气流,地面表现为低频高压,东部地区为东北风控制,不易产生降水;温带急流强度较小,而副热带急流强度较大时,青藏高原北侧整层一致东风异常,南侧整层一致西风异常,使我国东部高空辐散,地面受低频低压控制,我国东部产生整层上升运动,并且有西南风水汽输送,水汽辐合,我国东部出现低频降水正异常。(3)高压急流季节内协同变化强弱在年际尺度上有着显著差异。在季节内协同变化偏强年份,温带急流较强,副热带急流较弱,两支急流位置均偏北。季节内协同变化弱年,黑海至孟加拉湾为低温异常,强年,青藏高原上空为高温异常。进一步分析冬季经向温度梯度异常、纬向风异常、非绝热加热异常和整层温度低频变化标准差异常发现青藏高原热力异常的低频变化对温度场异常有着显著影响,说明青藏高原的低频热力作用可能影响高空急流季节内协同变化强度。
其他文献
基于中高层大气模式(MUAM),利用NCEP/NCAR、ERA-Interim、MERRA-2再分析资料和Mauna Loa天文台站点资料,模拟再现了20世纪80、90年代12、1、2月各月整层大气纬向平均温度和纬向风的气候态和年代际变化,分析了各月平流层温度、纬向风和位势高度场的演变特征,评估了下边界条件、二氧化碳及臭氧浓度变化对平流层温度变化的分别及联合影响,并从大气行星波能量传播的角度分析了
学位
本文利用再分析资料与模式资料,研究了厄尔尼诺(El Ni?o)衰减年夏季西北太平洋异常反气旋(WNPAC)维持的关键物理成因。对比分析了西北太平洋(WNP)局地海气相互作用、印度洋(IO)电容器效应和ENSO组合模态在其中的作用。得出以下主要结论:(1)El Ni?o衰减年冬、春季,WNP地区通常存在显著的冷海温异常,但该信号不能持续到夏季,因而WNP局地海气相互作用不能很好地解释El Ni?o衰
学位
基于1961~2016年中国气象局国家气象信息中心提供的西北地区逐日地表气温观测资料以及全球大气再分析资料,利用统计诊断和数值模拟方法分析了中国西北两个季节转换期(5月和9月)地表气温年际变率主模态的时空分布及其物理过程。基于ENSENBLES计划多模式集合平均季节预测试验不同起报时间的回报结果,评估动力模式对季节转换期(5月和9月)地表气温年际变率的预测技巧,并基于物理机制分别构建了季节转换期西
学位
本文使用1979-2020年的观测和再分析资料,对青藏高原(以下简称高原)夏季水汽长期变化趋势进行分析,对国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)中19个情景完整且变量齐全气候模式的历史试验模拟高原夏季水汽的能力进行评估,并预估高原水汽在四种排放情景下到21世纪末的变化趋势;分析高原夏季水汽的年代际变化情况以及环流和水汽输送在年代际转折前后的差异;使用哈德来中心的海温资料对印度洋海温年代际变化对
学位
本文利用中国气象局发布的《区域性重要过程检测和评价业务规定》,其中对省级区域性暴雨过程的统计数据、NOAA Climate Prediction Center降水资料、向外长波辐射(OLR)资料以及ERA-Interim再分析资料,分析了1979–2018年华南前汛期持续性降水异常的低频环流、对流等特征,重点讨论了两类不同的大气低频振荡(10–20天和30–60天振荡)对华南前汛期持续性降水的影响
学位
大气遥相关型反映了大气内部的一种空间尺度大、时间持续久(低频)的变化特征,前人多基于月、季平均资料来研究大气遥相关型的影响和维持机理。本文使用1958–2020年JRA-55逐日再分析数据,发现正位相斯堪的纳维亚遥相关型(SCA)事件,会在盛期后第6–12天造成我国东部气温显著负异常,这明显区别于其他遥相关型事件对我国东部气温的显著影响仅局限在其盛期后的1周内。实际上,这种影响也超出SCA事件6天
学位
基于静止卫星红外资料的遥感降水反演算法被广泛应用在气象业务研究的各个领域。然而,受样本不均衡影响,基于机器学习算法的定量降水估计模型模拟的降水强度往往存在低估的问题,对于中雨区和大雨区的反演精度不高,模型几乎无法识别大雨区。本研究基于东亚地区夏季的葵花8号静止卫星成像仪观测资料和GFS(Global Forecasting System)数值预报产品数据,分别使用随机森林和深度森林的机器学习算法建
学位
前人研究表明,大西洋多年代际振荡(AMO)可以通过相关海气动力过程对厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的振幅产生年代际调制,使得AMO负位相下的ENSO海表温度(SST)异常较AMO正位相时更强。在此基础上,本文利用再分析和模式资料,探讨了AMO对ENSO年热带太平洋-印度洋地区大气异常的年代际调制作用。研究表明,AMO不同位相下,ENSO年海温异常和热带太平洋-印度洋大气异常存在明显的不匹配现象。具
学位
本文主要利用信息流特有的因果关系,从海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)场和各种海气指数中挑选引起西北太平洋(Western North Pacific,WNP)1979-2020年盛夏(7-8月)和初秋(9-10月)热带气旋累积能量(Accumulated Cyclone Energy,ACE)主导模态年际变化的因子,利用多元线性逐步回归方法筛选预报因子并建立预报
学位
人类对化石燃料的利用所导致的全球变暖已严重威胁人类社会的可持续发展,因此迫切需要采用清洁、可再生能源来代替传统的化石燃料。风能作为世界最主要的可再生能源之一,近年来得到快速发展。然而,大规模设置风电场可影响大气边界层的物质和能量交换效率,从而存在潜在的环境影响。为了探究大规模风电场的气候效应,本研究采用全球海气耦合模式SINTEX-F2,将大气中CO2含量固定在第二次工业革命之前的水平,设计控制试
学位