中国冬季极端冷事件对变暖背景的响应

【摘要】：不同区域的气候对全球变暖的响应是不同的。本文利用中国605个台站1957-2009年冬季(11月一次年2月)逐日最低温度资料、欧洲中心(ECMWF)的ERA-40再分析资料、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的NCEP-DOE再分析资料以及政府间气候变化委员会(IPCC)第四次报告(AR4)提供的7个气候模式资料,通过定义冬季极端冷事件的指标：极端冷事件频率(coldwave frequency, CWF)、极端冷事件最长持续时间(coldwave duration, CWD)和极端冷事件强度(coldwave intensity, CWI),分别从观测和模拟的角度探讨了中国冬季极端冷事件对全球变暖的响应,主要得出以下结论： (1)极端冷事件在全国范围内显著减少,且北方减少的比南方多。 (2)观测和模拟的结果显示：中国冬季极端冷事件对全球变暖的响应主要表现为冷事件极值中心的向南偏移。CWF和CWD冬季平均值的极大值中心在冷期(1957-1977年)位于我国北方地区,暖期(1978-2009年)主要位于南方地区。CWF和CWD EOF主模态的极大值中心从冷期到暖期也有类似的南移现象。CWI EOF主模态的极大值中心在暖期扩展到南方地区。 (3)极端冷事件的响应可能与西伯利亚高压的减弱和西太平洋副热带高压的增强有关。在暖期,北方的冷空气主要从青藏高原东侧取西北路径入侵我国,主要影响南方地区。西伯利亚高压的减弱和西太平洋副热带高压的增强使南方地区暖湿气流增加,在其与北方冷空气的共同作用下,南方地区易出现极端冷事件。 (4)极端冷事件的响应还可能与风暴轴在暖期的加强南移有关。极端冷事件与北太平洋风暴轴呈显著负相关关系,暖期风暴轴加强,极端冷事件减少。从冷期到暖期,Eady增长率在40。N附近显著增加,风暴轴向南移动,使得低纬地区天气尺度涡动增加,从而为南方地区极端冷事件的发生提供了有利条件。 【关键词】：极端冷事件 全球变暖 响应 向南移动
【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】：P467
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 研究的目的和意义8-9
• 1.2 冬季极端冷事件研究的历史和现状9-12
• 1.2.1 极端天气气候事件的定义9
• 1.2.2 极端冷事件变化的观测事实9-10
• 1.2.3 极端冷事件的机理研究10-11
• 1.2.4 极端冷事件在未来的变化11-12
• 1.3 问题的提出12-13
• 1.4 本文研究的内容13
• 1.5 本文的创新之处13-15
• 第二章 资料、模式与方法15-21
• 2.1 资料15-16
• 2.2 模式16
• 2.3 方法16-21
• 2.3.1 极端冷事件指标16-17
• 2.3.2 诊断分析方法17-21
• 第三章 中国冬季极端冷事件响应的观测事实21-36
• 3.1 中国冬季极端冷事件频率(CWF)的演变22-27
• 3.1.1 CWF气候态的演变22-24
• 3.1.2 CWF EOF主模态的演变24-27
• 3.2 中国冬季极端冷事件最长持续时间(CWD)的演变27-30
• 3.2.1 CWD气候态的演变27-28
• 3.2.2 CWD EOF主模态的演变28-30
• 3.3 中国冬季极端冷事件强度(CWI)的演变30-34
• 3.3.1 CWI气候态的演变31-33
• 3.3.2 CWI EOF主模态的演变33-34
• 3.4 本章小结34-36
• 第四章 中国冬季极端冷事件未来响应的模拟分析36-45
• 4.1 模式模拟能力的检验36-39
• 4.2 21世纪CWF空间结构的变化39-40
• 4.2.1 21世纪CWF气候态的变化39
• 4.2.2 21世纪CWF EOF主模态的变化39-40
• 4.3 21世纪CWD空间结构的变化40-41
• 4.3.1 21世纪CWD气候态的变化41
• 4.3.2 21世纪CWD EOF主模态的变化41
• 4.4 21世纪CWI空间结构的变化41-43
• 4.4.1 21世纪CWI气候态的变化41-42
• 4.4.2 21世纪CWI EOF主模态的变化42-43
• 4.5 本章小结43-45
• 第五章 中国冬季极端冷事件响应的物理机制45-56
• 5.1 气候背景的演变45-47
• 5.2 背景场的异常特征47-50
• 5.3 风暴轴的演变50-55
• 5.4 本章小结55-56
• 第六章 结论与讨论56-59
• 6.1 主要结论56-57
• 6.2 讨论57-59
• 参考文献59-66
• 致谢66-67
• 附录67-68

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