西北太平洋7月海雾频率年际变化及全球变暖背景下的可能趋势

【摘要】：本文利用ICOADS（International Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set）31年（1979-2009）的船测能见度资料和同时期CFSR（Climate Forecast SystemReanalysis）再分析云水含量数据，统计西北太平洋中纬度（40oN-50oN，140oE-170oW）7月海雾发生频率，并研究其年际变化。多雾少雾年合成分析表明大气环流形势异常是影响西北太平洋7月份海雾频率变化的主要因素。在多雾年（海雾频率异常高），西北太平洋副热带高压中心东移，其西侧的南风气流导致副热带地区大量水汽向北输送，同时，中纬度地区出现较强的高压脊，有利于大气层结的稳定。充足的水汽和稳定的大气层结有助于西北太平洋中纬度地区海雾的形成。相反，在少雾年（海雾频率异常低），副热带高压西伸和南移，水汽几乎无法到达中纬度地区，同时，中纬度异常槽和异常偏北风减弱背景南风和大气稳定层结，不利于海雾的发生。西北太平洋中纬度地区的低空物理要素（例如相对湿度，水汽通量，气海温差等）受到环流形势的影响，在多雾年（少雾年）呈现出有利于（不利于）海雾发生的特征。通过个例分析，证明了海雾发生时，气团来自于副热带地区，并且当气块经过黑潮延伸体时，保持高温高湿的性质，之后在中高纬冷海面上迅速降温成雾，在非雾天气个例中并无此特征。最后，根据环流形势与海雾频率变化关系，利用CMIP5(Coupled Model IntercomparisonProject Phase5) RCP (Representative Concentration Pathway)4.5和8.5试验数据，预估未来环流形势，发现未来海雾频率呈现减少的趋势。 【关键词】：海雾频率 西北太平洋 年际变化 环流形势 CMIP5
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P732
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 引言9-11
• 1.1 海雾定义和研究意义9
• 1.2 研究现状9-11
• 1.3 研究思路11
• 2 研究资料和方法介绍11-16
• 2.1 数据资料11-13
• 2.1.1 ICOADS 观测数据11-12
• 2.1.2 再分析数据12-13
• 2.2 CMIP5 模式和数据介绍13-14
• 2.3 HYSPLIT_4 模式14-15
• 2.4 雾频统计方法15-16
• 3 云水含量表征海雾的可行性分析16-22
• 3.1 ICOADS 统计的雾频特征17
• 3.2 用云水含量计算雾频的可行性分析17-19
• 3.3 雾频代用品 EOF 主模态对比分析19-21
• 3.4 多雾少雾年判定21-22
• 4 多雾少雾年合成特征分析22-35
• 4.1 多雾少雾年雾频合成分布22-23
• 4.2 多雾少雾年环流背景及副热带高压特征23-25
• 4.2.1 多雾年的环流条件和副热带高压的异常偏东23
• 4.2.2 少雾年的环流条件和副热带高压的异常偏西23-24
• 4.2.3 副热带高压面积指数与海雾频率的关系24-25
• 4.3 多雾少雾年异常环流特征25-27
• 4.3.1 多雾年异常环流分析25-26
• 4.3.2 少雾年异常环流分析26-27
• 4.3.3 海雾频率与 500hPa 位势高度变化的关系27
• 4.4 水汽的经向输送27-30
• 4.5 风场特征30-32
• 4.6 大气低层稳定性分析32-33
• 4.7 下垫面条件分析33-34
• 4.8 本章小结34-35
• 5 个例分析35-41
• 5.1 海雾个例分析35-38
• 5.1.1 气团源地和移动路径35-36
• 5.1.2 气象要素变化和环流形势分析36-38
• 5.2 晴空个例分析38-41
• 5.2.1 气团源地和移动路径38-39
• 5.2.2 气象要素变化和环流形势分析39-41
• 5.3 本章小结41
• 6 全球变暖背景下，海雾频率可能的变化趋势41-48
• 6.1 CMIP5 多模式对历史环流形势再现能力的评估42-44
• 6.2 全球变暖背景下，环流形势的变化和海雾可能的变化趋势44-45
• 6.3 副热带高压西伸原因分析45-48
• 7 结论48-50
• 7.1 结论48-49
• 7.2 存在问题49-50
• 参考文献50-55
• 致谢55-56
• 个人简历56-57
• 在学期间发表的论文57-58

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