西伯利亚高压的加强和北移加剧冬季北极变暖

【摘要】：本文主要利用1979-2013年的ERA-Interim月平均再分析资料、JRA-25月平均再分析资料以及Hadley中心月平均资料分析了冬季北极气温变化的主要特点以及相关影响因子,提出了冬季北半球中纬度大气环流影响北极气温的可能机制。得到的主要结论有:(1)北极地区秋季和冬季的气温变化具有不同的特点。通过分析秋、冬季节北极气温的EOF PC1,我们发现秋季气温主要呈现线性增长,而冬季气温却出现了突变:在2003年以前,冬季北极气温并没有出现明显的线性趋势,而2004年冬季北极气温显著升高,之后均保持在偏暖的状态。(2)通过对北极海冰密集度的分析,我们发现海冰的变化与北极气温的变化有非常显著的相关性。由于冬季海冰主要通过影响表面热通量异常来影响北极气温,我们进一步对表面热通量进行了研究,发现虽然其年际变化与北极气温显著相关,但是并未表现出阶段性变化的特点。因此冬季北极海冰异常以及与之相关的表面热通量异常不是造成北极气温年代际变化的主要原因。(3)通过对北极云量的分析,我们发现冬季北极变暖的地区大多伴随着云量的上升,但是气温上升最显著的巴伦支海地区却出现了云量下降的情况。回归分析以及相关分析的结果表明,巴伦支海附近的低云与气温的变化呈显著的负相关关系,冬季巴伦支海地区的云量不是造成该地区气温异常的原因。(4)冬季巴伦支海以南,欧亚大陆西北部地区的海平面气压与同期北极气温有着显著的相关关系,高压的加强对应北极地区尤其是巴伦支海地区的变暖。通过定义新的西伯利亚高压指数SHI-2,我们发现西伯利亚高压同样有着显著的年代际变化,该突变与北极气温PC1突变时间一致。突变后的西伯利亚高压范围增大,边界北移,欧亚大陆西北部海平面气压显著增强,与之相联系的经向风亦显著增强。高压西侧的南风分量使得中纬度地区的暖空气向北极的输送增强,东侧的北风异常有利于北极的空气向南输送。由西伯利亚高压的增强和北移引起的暖空气的平流输送是北极气温变化的重要原因。 【关键词】：北极变暖 西伯利亚高压 气候突变 大气环流
【学位授予单位】：中国气象科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P424;P461
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 北极海冰的变化及其影响8-10
• 1.3 北极大气环流的变化及其影响10-11
• 1.4 北极云量的变化及其影响11-12
• 1.5 本文研究内容和创新点12-14
• 第二章 资料和方法14-20
• 2.1 资料说明14
• 2.2 方法介绍14-20
• 2.2.1 经验正交函数(EOF)14-15
• 2.2.2 一元线性回归15-16
• 2.2.3 时间相关系数和显著性检验16
• 2.2.4 奇异值分解(SVD)16-17
• 2.2.5 滑动T检验17
• 2.2.6 曼–肯德尔(Mann–Kendall)检验17-20
• 第三章 秋、冬季节北极气温变化特征的差异20-30
• 3.1 ERA-Interim再分析资料所揭示的秋、冬季节北极平均气温的变化特征20-22
• 3.2 ERA-Interim再分析资料所揭示的秋、冬季节北极气温第一模态变化特征22-25
• 3.3 JRA-25再分析资料所揭示的秋、冬季节北极平均气温的变化特征25-27
• 3.4 JRA-25再分析资料所揭示的秋、冬季节北极气温第一模态变化特征27-28
• 本章小结28-30
• 第四章 冬季北极气温变率的同期影响因子30-58
• 4.1 冬季海冰异常及其对同期北极气温的影响30-33
• 4.1.1 冬季海冰变化特征分析30-32
• 4.1.2 北极海冰异常对北极SAT异常的影响32-33
• 4.2 冬季北极地面辐射平衡的异常及其与同期SAT异常的联系33-37
• 4.2.1 北极表面辐射与热通量异常34-35
• 4.2.2 冬季北极热通量异常对北极SAT异常的影响35-37
• 4.3 与冬季北极SAT变化相联系的北半球大气环流异常37-42
• 4.3.1 与冬季北极SAT年际变化相联系的北半球大气环流异常37-40
• 4.3.2 与北极冬季气温年代际变化相联系的大气环流异常40-42
• 4.4 与大气环流异常相联系的大气能量的输送42-44
• 4.5 冬季北极云量异常及其对北极SAT异常的影响44-52
• 4.5.1 冬季云量的主要特征44-49
• 4.5.2 冬季北极云量异常及其与同期北极SAT异常的联系49-52
• 4.6 冬季北极气温第二模态变率的影响因子52-55
• 本章小结55-58
• 第五章 结论与讨论58-60
• 5.1 内容总结58-59
• 5.2 讨论59-60
• 参考文献60-68
• 致谢68-70
• 个人简介70

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

秋-冬季节北极海冰对冬季西伯利亚高压的影响    武炳义;苏京志;张人禾;

冬季西伯利亚高压动力结构的研究    丁一汇,温市耕,李运锦

西伯利亚高压的长期变化及全球变暖可能影响的研究    龚道溢,王绍武

冬季西伯利亚高压变化特征及其与中国气温的关系    侯亚红;杨修群;李刚;

西伯利亚高压异常与海温异常的关系    侯亚红;李刚;路爽;

西伯利亚高压特征指数及其变率分析    侯亚红;杨修群;李刚;王茜;

西伯利亚高压异常与海温异常的关系(英文)    侯亚红;李刚;路爽;

冬季风爆发前西伯利亚高压的演变    谢安,卢莹,陈受钧

西伯利亚高压与冬季欧亚大陆热力变化的关系    金燕;晏红明;杨素雨;朱勇;

2009年冬季黑龙江省气温异常诊断分析    李永生;于梅;张健;

西伯利亚高压的气候变化及其与东亚季风的关系    虞海燕;曹鸿兴;蔡秀华;姬菊枝;

基于EMD方法大连市气温特征及影响因子分析    刘成;王东;柯宗建;

冬季热带低频振荡对中国持续性低温事件的影响    朱毓颖;江静;

世界气象组织:西伯利亚高压气团造成欧洲严寒    记者 刘洋

美国人暖冬里打高尔夫球    林荫

西伯利亚高压的加强和北移加剧冬季北极变暖    冯川