西太平洋暖池热含量变异特征及其对中国东部夏季降水的影响

【摘要】：目前我国东部夏季降水的预测仍存在较大困难,海洋的热力作用是影响其变化的一个非常重要的因子,近年来人们开始关注西太平洋暖池热状态对气候变化的影响,尤其是暖池热含量对我国东部夏季降水有超前影响。本文利用日本气象厅历史海温资料、NCEP/NCAR再分析资料、Hadley中心海表温度(SST)资料和中国160站降水资料,分析了暖池形态及热含量的变异特征,重点探讨了长江中下游和东北两个地区夏季降水与暖池热含量的关系,并对其中的可能影响途径进行了讨论。主要结论如下： 1)冬季暖池的分布范围最小,夏季最大,暖池主体从冬季到夏季有季节性北移,秋季有所南落。平均而言,暖池厚度在100m以浅,温跃层在200250m以浅；相比于SST,热含量具有缓变特性。9.5°S附近东太平洋近表层水温总最先变化,并逐渐向北影响到赤道以及9.5°N附近近表层以及次表层水,9.5°N和0.5°N附近次表层水温反相变化,且变化剧烈。各季节暖池区都是热带太平洋海域热含量变化最大的区域,其热含量标准差大值区范围秋冬季节最大,春季次之,冬季暖池热含量在1990年代初发生了由负向正距平转变的年代际转折。 2)长江中下游和东北地区夏季降水与前期暖池热含量均存在密切的负相关关系,它们的前兆信号分别是前期11—1月关键区Ⅰ(166.5°E—173.5°W,7.5°S—3.5°N)0—200m热含量和前期10—11月暖池关键区Ⅲ(125.5°—135.5°E,15.5°—20.5°N)0—200m热含量。 3)前期11—1月暖池区热含量异常可持续存在约两个季节,进而对东亚-太平洋上空大气环流造成持续的影响,可能是影响长江中下游夏季旱涝的主要原因。在冷异常年,冬、春季涡度场上东亚大陆沿岸从低纬到高纬存在着“负正负”的经向波列,菲律宾以东洋面为反气旋性异常(或负涡度异常),华南上空为气旋性异常,日本附近海域为负涡度区。夏季菲律宾反气旋加强略有北移,华南上空的气旋性异常移至华东以东洋面并增强,日本附近的负涡度区北移至鄂霍次克海附近,形成反气旋环流异常,使得东亚沿岸EAP(或PJ)型波列清晰明显。长江中下游及其以东的东海、黄海和日本南部都受到气旋性异常的控制,有利于水汽辐合,同时,长江中下游为北方冷空气与南方暖湿气流的交汇区,为降水的偏多创造了条件；反之亦然。 4)前期暖池热含量异常激发的夏季EAP型遥相关和中纬高层沿亚洲西风急流东传波列的存在可能是影响东北夏季旱涝的主要原因。当前期10—11月暖池区热含量为负异常时,该负异常会一直持续到初夏,菲律宾反气旋异常形成并维持,夏季东亚.太平洋上空出现EAP遥相关型,导致西太平洋副热带高压西伸加强,东北地区局地异常低气压和鄂霍次克海阻高形成。同时,高空存在沿西风急流传播的遥相关波列,使得东北地区局地异常低气压和西太副高在日本附近增强,有利于东北夏季降水异常偏多；反之亦然。 【关键词】：西太平洋暖池 热含量 长江中下游夏季降水 东北夏季降水 遥相关
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P461.2;P731.11
【目录】：

• 目录5-7
• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 引言11-12
• 1.2 国内外研究进展12-15
• 1.2.1 中国东部夏季降水的变化特征12-13
• 1.2.2 暖池区海气相互作用及对流活动的重要性13
• 1.2.3 暖池热含量特征13-14
• 1.2.4 暖池热含量异常的区域气候效应14-15
• 1.3 问题的提出15
• 1.4 研究内容和章节安排15-16
• 1.5 本文的创新之处16-17
• 第二章 资料和方法17-23
• 2.1 资料及其处理17-18
• 2.2 研究方法18-23
• 2.2.1 经验正交函数(EOF)分解18-19
• 2.2.2 旋转经验正交函数(REOF)分解19-20
• 2.2.3 整层大气水汽通量及其散度的计算20
• 2.2.4 一元线性回归20
• 2.2.5 t检验方法20-21
• 2.2.6 相关分析21-22
• 2.2.7 滑动平均22-23
• 第三章 西太平洋暖池热含量变异特征23-35
• 3.1 前言23
• 3.2 暖池形态变化特征23-26
• 3.3 暖池热含量的变化特征26-33
• 3.4 本章小结33-35
• 第四章 前期西太平洋暖池热含量异常对长江中下游夏季降水的影响35-43
• 4.1 前言35-36
• 4.2 长江中下游夏季降水的时空分布特征36
• 4.3 长江中下游夏季降水与暖池热含量的关系36-40
• 4.4 前期暖池区热含量异常影响长江中下游夏季旱涝的可能机制40-42
• 4.5 本章小结42-43
• 第五章 前期西太平洋暖池热含量异常对中国东北夏季降水的影响43-57
• 5.1 前言43-44
• 5.2 东北地区夏季降水的时空分布特征44-45
• 5.3 东北夏季降水与暖池热含量的关系45-48
• 5.4 前期暖池热含量异常对东亚夏季大气环流的影响48-51
• 5.4.1 500hPa位势高度场异常和850hPa风场异常分布49-50
• 5.4.2 整层水汽通量及其散度场异常分布50-51
• 5.4.3 OLR场异常分布和平均经向垂直环流异常51
• 5.5 前期暖池热含量异常影响东北夏季降水的可能途径51-54
• 5.6 本章小结54-57
• 第六章 结论与讨论57-59
• 6.1 主要结论57-58
• 6.2 存在问题与展望58-59
• 参考文献59-67
• 作者简介67-69
• 致谢69

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