ENSO 与亚洲季风在准双年度振荡尺度上的相互作用

ENSO 与亚洲季风在准双年度振荡尺度上的相互作用

一、ON THE INTERACTIONS BETWEEN ENSO AND THE ASIAN MONSOON ON THE SCALE OF QUASI-BIENNIAL OSCILLATION(论文文献综述)

王旭栋[1](2021)在《夏季西北太平洋异常反气旋的季节内至年际尺度变化特征与机理研究》文中指出夏季西北太平洋异常反气旋对局地不同时间尺度海气变化有着重要影响。本文利用观测资料与ECHAM5大气模式输出资料等,采用统计分析和动力学诊断方法,系统地研究了夏季西北太平洋异常反气旋季节内至年际尺度变化特征,得到:(1)西北太平洋异常反气旋是局地大气跨尺度共同模态。经20天低通滤波后对印太海域对流层高低层风场进行EOF分析,揭示夏季印太地区大气低频主模态为热带季节内振荡(ISO)模态。EOF分析得到前两个印太海域大气年际主模态,分别代表西北太平洋反气旋模态EOF1rec与南亚夏季风增强模态EOF2rec。EOF1,2rec亦可作为ISO的正交基底用于表征夏季ISO的传播与发展。EOF1rec存在准两年振荡周期,与ENSO位相转换有关。而EOF2rec在年际尺度为白噪声信号。能量学分析表明,西北太平洋异常反气旋产生位置和对流层低层风场的平均态分布有关。在对流层低层季风西风和信风东风的合流区,大气正压能量转换与对流反馈过程可将能量从平均动能和平均有效位能传递到扰动态,使得西北太平洋异常反气旋态在不同时间尺度得到维持。(2)西北太平洋异常反气旋的生成和逐月演变特征与ENSO不同位相之间均存在密切联系。ElNino衰减年与同期La Nina夏季西北太平洋对流层低层存在反气旋式环流异常。反气旋式环流异常存在逐月差异。中国东部夏季逐月降水变化与西北太平洋反气旋环流异常引起的温度平流有直接联系。此外,青藏高原大气热源、中纬度西风急流与西北太平洋副热带高压的位置均可与西北太平洋反气旋环流异常协同作用,引起夏季中国东部降水逐月变化。(3)西北太平洋异常反气旋的年际变率不仅与ENSO密切相关,也可独立于ENSO,仅由大气内部过程产生。以8月份作进一步分析发现,观测中非海温影响主模态和ECHAM5模式成员间差异主模态类似,空间模态表现为西北太平洋异常反气旋。深入分析表明大气内部过程产生的西北太平洋异常反气旋主要由ISO引起。(4)基于西北太平洋异常反气旋作为局地大气共同模态,可定义一个表征西北太平洋异常反气旋的实时监测指数RTI1及其正交模指数RTI2,用于东亚夏季风区热带ISO的实时监控。通过对2016年厄尔尼诺衰减年夏季和2020年夏季的个例研究,发现2016年8月,ISO抵消ENSO引起的西北太平洋异常反气旋,造成西北太平洋局地气旋环流异常,降水增多,中国长江中下游地区降水减少。而在2020年夏季,年际尺度上,北印度洋增暖和同期中东太平洋拉尼娜事件协同作用,可造成西北太平洋反气旋式环流异常和长江流域降水增多。同时,ISO是引起长江流域降水增多的主要原因。RTI指数能较好反映2020年夏季西北太平洋异常反气旋的时空特征。(5)在ISO的传播和发展过程中,水汽的水平平流及“气柱过程”起到了重要作用。夏季大气整层水汽倾向超前水汽本身,引起ISO的传播并影响中国东部地区降水。其中,水汽的水平平流作用有重要贡献。同时,“气柱过程”也有利于ISO向特定方向的传播。这些结果有利于深刻认识夏季西北太平洋异常反气旋的跨时间尺度特征、物理机制及其对亚洲夏季风环流系统的影响,可为进一步研究亚洲夏季风多尺度气候变率和气候预测预警提供线索。

王晨宇[2](2021)在《中高纬和低纬天气尺度扰动对中国夏季降水的影响及数值模拟》文中认为本文基于中国降水台站资料以及ERA-Interim欧洲中心再分析资料分析了中国夏季降水与天气尺度扰动的时空相关性。在此基础上,设计不同侧边界的敏感性试验,讨论天气尺度扰动对夏季降水的可能影响。结果表明:(1)再分析资料中,东北地区降水与巴尔喀什湖到贝加尔湖处天气尺度扰动呈耦合的负相关。天气尺度扰动强年时,扰动从新地岛处向东南传播并在东北地区辐合,减弱了纬向西风,并在低层在东北地区上空形成异常高压反气旋。中高纬度系统偏强,而低纬系统偏弱,不利于夏季风系统向北发展,同时东北上空存在高压辐散,不利于上升运动形成,表现为东北地区降水减少。(2)中高纬度天气尺度扰动会对东北和青藏高原地区夏季平均降水有显着影响,而低纬度扰动影响不显着。通过边界敏感性试验,在去除30°N以北中高纬度天气尺度扰动试验中,发现低层的偏南风北上强度和范围增强,向北输送暖湿气流,在蒙古南侧出现暖中心,低层气压降低,高层气压抬升,并在对流层顶形成异常高压反气旋。东北地区和青藏高原地区位于反气旋辐散较强的两侧,有利于上升运动形成,造成平均降水增多。而去除30°N以南低纬度天气尺度扰动后,只影响了边界上的局部地区,其余区域变化不显着。(3)中高纬度天气尺度扰动会影响江淮流域梅雨的持续时间,低纬度扰动影响较弱。2020年长江中下游梅汛期降水主要以天气尺度扰动为主,在长江中下游地区有显着的能量转换中心。在减弱中高纬度天气尺度扰动后,减弱了E矢量辐散散度南传,纬向风向北发展,产生的涡度有利于副高的北抬,江淮地区更早的出梅。而低纬天气尺度扰动减弱后,对雨带演变的影响较小。

靳春寒[3](2021)在《太阳活动对亚洲季风年代际气候变化的影响研究》文中研究指明太阳辐射作为地球系统一个重要驱动力,其对气候变化的影响是不容忽视的。亚洲季风变化对亚洲各国(包括中国、印度、日本和东南亚诸国)农业、生态系统、粮食安全、旱涝灾害等都具有深远影响,亚洲季风降水为全球大约二分之一人口提供了赖以生存的水资源。在过去一个世纪里,全球发生了一系列年代际重大气候事件,如非洲Sahel和中国北方持续几十年的干旱化、20世纪30年代美国的强沙尘暴,这些年代际气候变化严重地影响了人类的生存环境。虽然很多学者开展过关于亚洲季风年代际变化研究,但是目前关于亚洲季风年代际变化对太阳活动11年周期响应机制还不清楚。因此,本文利用了基于通用地球系统模式开展的过去千年集合模拟资料(Community Earth System Model–Last Millennium Ensemble,简称CESM-LME)中4个太阳辐射单因子敏感性试验(Spectral Solar Irradiance experiments,简称SSI试验)和1个控制试验(Control experiment,简称CTRL试验)研究了亚洲夏季风/亚洲冬季风与太阳活动11年周期之间的关系,揭示了太阳辐射11年周期影响亚洲季风年代际变化的物理机制。之后,基于欧洲中期天气预报中心提供的三套资料,即1901-2010年ERA-20C、1958-2001年ERA-40、和1979-2018年ERA-Interim,集合成了一套1900-2018年空间分辨率为2.5°×2.5°包括地表温度、降水、海平面气压、风场等气候要素数据集。另外,将两套海表温度资料直接进行算术平均整合成一套时间长度为1871-2018年空间分辨率为2°×2°海表温度资料。使用这两套观测资料,又结合CESM-LME中3个温室气体单因子敏感性试验资料(Greenhouse Gases‐only forcing experiments,简称GHGs试验)、SSI试验、CTRL试验,探究了过去20年中冬季地表温度呈现的“暖北极-冷西伯利亚”(Warm Arctic‐cold Siberia,简称WACS)模态,揭示了其影响因子和成因机制。最后,利用观测再分析资料分析了过去70年赤道中太平洋(Equatorial central Pacific,简称ECP)海表温度出现的准11年振荡(Quasi-Decadal Oscillation,简称QDO),揭示了QDO时空演变过程和成因机制。1、太阳活动11年周期对东亚夏季风年代际变率的影响;观测资料和重建资料均表明,太阳活动可能会影响亚洲夏季风,但是到目前为止太阳辐射11年周期影响亚洲夏季风过程还未解释清楚。亚洲夏季风具有复杂的体系结构,根据季风的性质和位置,可将亚洲夏季风划分为三个子季风系统,即东亚夏季风、印度夏季风、西北太平洋夏季风。基于CESM-LME中SSI试验结果,对亚洲季风区夏季降水年代际(9-13年)信号空间分布格局诊断分析发现,只有东亚季风区夏季降水在太阳辐射强11年周期时段具有显着的年代际信号,印度季风区和西北太平洋季风区夏季降水年代际信号不明显。太阳辐射强迫下的东亚地区夏季降水仍呈现“北涝南旱”空间分布格局,因此下面将东亚季风区35°N以北夏季平均降水定义为东亚夏季风指数。在太阳辐射强11年周期年份,东亚夏季风指数具有显着的11年周期信号;而在太阳辐射弱11年周期时段,东亚夏季风指数并没有11年周期信号,而是存在显着的准15年周期信号,这与CTRL试验中的结果基本一致。此外,在太阳活动强11年周期时段,东亚夏季风指数与太阳辐射序列具有显着的正相关关系(r=0.41,p<0.05),而在弱11年周期时段二者没有相关关系(r=0.002)。在太阳辐射强11年周期时段,强太阳辐射会使得北太平洋海温呈现类太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,简称PDO)型模态,并且根据北太平洋海温定义的PDO指数也具有准11年周期信号。在太阳活动强11年周期时段,当太阳辐射达到峰值后,PDO处于负位相,副热带北太平洋出现高压异常,反气旋环流控制了整个北太平洋地区,反气旋性环流西部盛行的南风异常加强了东亚夏季风环流;同时,东亚季风区异常低压槽增加了气旋性涡度,最终使得东亚夏季风降水增多。2、太阳活动11年周期对亚洲冬季风北方模态年代际变率的影响;亚洲冬季风(Asian winter monsoon,简称AWM)是北半球冬季最强大的环流系统,但是太阳活动11年周期影响AWM年代际变化过程还需要进一步研究。AWM的环流结构较为简单,主要由西伯利亚高压和东亚大槽所控制。观测资料表明亚洲冬季地表温度在年际-年代际上有两个主模态,一是变率中心在40°N-70°N范围内的北方模态,二是冬季温度呈现南北偶极子型分布的南方模态。基于SSI试验结果表明太阳辐射强迫不会改变亚洲冬季风两个模态的空间分布格局,但是两模态对应的时间序列对太阳辐射11年周期的响应有所差别。AWM南方模态对应的时间序列在太阳辐射强、弱11年周期时段功率谱分析结果与其在CTRL试验中的一致,都只具有明显的年际周期信号;而AWM北方模态在太阳活动强11年周期时段则具有显着的年代际信号,但是其滞后于太阳辐射峰值年份3-4年,而与累积太阳辐射变化具有同期相关关系。最后基于模式模拟结果提出了一种解释这种延迟响应的新机制,即太阳活动11年周期通过调节夏季巴伦支海-喀拉海海冰变化继而影响了亚洲冬季风年代际变化。在累积太阳辐照度达到峰值(即在最大太阳辐照度4年后),夏季北极海冰面积在巴伦支-喀拉海地区达到最少,北极海表温度增温并持续到冬季,造成北极高压延伸到乌拉尔山地区,西伯利亚高压增强、东亚大槽加深,最终导致了西伯利亚出现严冬。3、冬季地表温度“暖北极-冷西伯利亚”型模态的成因机制;在过去的二十年中,欧亚大陆发生严冬的频次增加,与全球变暖背景下的北极地区快速增温同时发生。由于寒冬对欧亚地区大部分国家的社会生态系统造成了严重破坏,很多学者已经研究了这种“暖北极-冷西伯利亚”冬季地表温度分布型,并且大多数研究将西伯利亚降温归因于全球变暖的一部分,即巴伦支-喀拉海地区海冰迅速减少。然而全球耦合气候系统模式模拟结果表明,海冰融化驱动的欧亚大陆寒冬并不太可能成为未来气候变化主模态。通过对合成的119年观测再分析资料和CESM-LME中CTRL试验、SSI试验、和GHGs试验结果分析发现,WACS模态是北极-欧亚大陆冬季地表温度主模态之一,近20年冬季WACS频发是由于北极-欧亚大陆冬季地表温度主模态由全区一致型转变成了WACS型。模式模拟结果表明,在温室气体和太阳辐射强迫下的北极-欧亚大陆冬季地表温度第一模态是全区一致型,而WACS模态是大西洋多年代际涛动(Atlantic Multidecadal Oscillation,简称AMO)处于正位相阶段时北极-欧亚大陆冬季地表温度第一模态。在AMO处于正位相期间,北大西洋暖海温异常会激发从北大西洋到欧亚大陆波列,加强了乌拉尔山高压脊和东亚大槽,从而有利于冷空下南下,最终导致WACS型温度分布模态。同时,从北大西洋激发的波列会使得巴伦支海海冰进一步融化继而加强WACS模态。值得注意的是,在最近一个AMO正位相阶段(1998–2013)WACS模态的强度比前一个时期(1927-1965)WACS模态的强度更强,这可能与最近中太平洋型El Ni(?)o事件频发有关。4、过去70年赤道中太平洋准11年振荡及其成因机制;虽然有学者开展过关于太平洋海温场和海平面气压场准11年周期振荡(QDO)的研究,但是迄今为止对QDO时空演变特征和成因机制仍然知之甚少。基于合成的两套观测资料结果发现,1951年以来赤道中太平洋(ECP)海表温度具有显着的11年周期,但在此之前(1871-1950年)ECP海温并不存在显着的年代际信号。根据年平均ECP区域平均海表温度定义的ECP指数与海温场、环流场进行超前滞后相关分析结果表明,ECP准11年振荡最初发展于美国西海岸到ECP地区东北-西南倾斜带中,热带北太平洋大气加热引起的罗斯贝波响应正反馈机制在其发展过程中起到了很大的作用。ECP发展过程主要受经向平流过程和温跃层加深过程影响,而纬向平流过程则控制了ECP衰减。ECP发展过程中涉及到的反馈机制与厄尔尼诺发展过程中涉及到的反馈过程完全不一样,在厄尔尼诺现象发展过程中纬向平流项的贡献最大。分析导致ECP具有准11年振荡的因素发现,QDO与太阳辐射11年周期具有正相关关系,但是存在1-2年相位延迟;与此同时,连续爆发的厄尔尼诺现象或持久的拉尼娜现象出现的年份也和ECP峰值年份基本对应。

钱伊恬[4](2020)在《夏季季节内振荡对热浪和热带气旋的影响机理及其预报应用》文中研究表明我国位于东亚季风区,天气和气候灾害频繁发生,然而相较于天气预报和气候预测,灾害天气延伸期预报的可预报性和预报方法的研究起步较晚,过去研究多关注季节内振荡对持续性降水和洪水的影响,对夏季高温热浪及热带气旋的季节内尺度变化机制及其相关的延伸期预报方法甚为匮乏。本文基于多套全球再分析资料、次季节预报数据,结合数值模式敏感性试验,利用多种气候诊断方法,对东亚夏季热浪和热带气旋的次季节变化机理进行深入探讨,在此基础上研究其延伸期预报的可预报性来源,并尝试建立热带气旋的延伸期预报方法。夏季季节内振荡(Boreal Summer Intraseasonal Oscillation,BSISO)是东亚夏季延伸期预报最重要的可预报性来源,它主要包含了两个BSISO模态,分别是和30–90天的低频季节内振荡MJO和10–30天的准双周振荡QBWO。相较于MJO,针对10–30天QBWO的实时监测指数还比较缺乏,因此本文首先利用扩展经验正交(EEOF)方法建立了QBWO指数,并且利用该指数以及MJO指数对影响东亚夏季热浪的特征和相关物理机制进行研究,利用较新的次季节至季节(S2S)业务预报模式对热浪的预报结果,讨论BSISO对热浪延伸期预报技巧及可预报性的影响。在BSISO对西北太平洋(western North Pacific,WNP)热带气旋(tropical cyclones,TCs)影响研究方面,不同于过去研究把所有WNP TCs(包含不同生成区域、不同路径)综合研究,本论文采用客观统计方法,首先将WNP TCs进行分类,以进一步深入研究BSISO如何影响不同类型TC的生成、移动轨迹和强度;在此基础上,针对每类TC分别建立TC延伸期预报模型,建立可以提前10–40天预报WNP TC生成和轨迹概率的预报新方法。全文主要结论如下:(1)建立了基于扩展经验正交(EEOF)方法的东亚季风区准双周振荡实时指数。通过利用对提取复杂的时空演变信号具有优势的EEOF方法建立了针对WNP和印度洋的QBWO实时指数:将非带通滤波方法得到的10–30天对外长波辐射(OLR)距平场分别投影到WNP和印度洋的10–30天带通滤波的前两个EEOF模态上,分别得到WNP和印度洋的QBWO实时指数。与其他QBWO指数相比,本文建立的QBWO指数更好地掌握了东亚季风区QBWO的空间分布特征与季节变化特征,能够更好地体现QBWO活动与南海季风和印度季风爆发之间的关系,对极端暴雨事件的监测具有一定的优势;同时也能够反映QBWO调控WNP和印度洋上的TC活动和东亚季风降水的基本特征。(2)明确了两类BSISO对东亚夏季热浪的发生概率、强度及多发区域的影响和调控机制,及其对热浪可预报性的影响。利用新的BSISO指数对东亚地区热浪在两类BSISO的不同位相的发生概率进行气候诊断分析。在QBWO信号从赤道向西北方向传播的过程中,当QBWO抑制性对流的高压异常位于我国长江流域一带时,高压西北方的西南风异常和下沉运动造成的绝热加热作用有利于长江流域热浪的发生;对于MJO来说,当增强的MJO对流位于热带西北太平洋时,MJO热源能够向北激发出罗斯贝波列,在中纬度地区形成高压异常,导致下沉运动伴随绝热加热和晴空条件形成的地表非绝热加热作用,共同导致了长江流域和日韩地区热浪的发生。S2S预报模式对BSISO的预报技巧对热浪的延伸期预报技巧至关重要,影响了热浪延伸期预报的可预报性。(3)揭示了BSISO影响西北太平洋上不同类型的TC生成、移动和强度的物理过程。通过模糊聚类分析方法将西北太平洋上的TC客观地分成七类,定量分析在次季节尺度上台风生成指数对每类TC生成的相对贡献大小,诊断结果显示,BSISO最主要通过改变中层相对湿度场来影响各类TC生成,其次为低层的绝对涡度。此外,BSISO能够通过改变季风槽和副热带高压之间的相对大小和位置,改变季节内尺度的背景引导气流,进而影响不同类型TC的轨迹。对于直行的TCs(类型1,5和7),BSISO的气旋性气流主要位于低纬的中国南海和菲律宾海附近,因此西北太平洋的副热带高压西伸从而增强了东风。与之相反,增强的BSISO气流导致西北太平洋的副热带高压东移,有利于类型4和类型7这种具有北折路径特征TC的发展。BSISO还能通过改变BSISO尺度的垂直温度廓线和海温来影响不同类型TC的强度。(4)建立了西北太平洋上TC的延伸期统计预报模型和混合动力-统计预报模型,可提前3~4周预报出西北太平洋上台风生成个数、位置和轨迹概率分布。在深入理解了BSISO对WNP每类TC活动调控机制的基础上,利用WNP上七类TC每十天的生成个数与前期BSISO大尺度场之间的统计关系,建立了WNP的TC延伸期统计预报模型;另一方面,通过利用GFDL的FLOR动力模式预报的BSISO大尺度场,和TC个数与观测的BSISO大尺度场的同期统计关系,建立了WNP的TC延伸期混合动力-统计预报模型。结果显示,这两种TC延伸期预报模型可提前20–25天对未来每十天中WNP生成的TC个数进行预报。利用预报得到的每类TC的个数,以及每类TC轨迹的历史气候态概率分布,可以对TC轨迹概率分布进行空间预报。

杨琳韵[5](2020)在《次季节低纬波动对青藏高原夏季降水的影响及其机理研究》文中研究表明青藏高原是亚洲大气低频振荡的重要源汇,能够影响亚洲季风区的降水变率和环流变化。青藏高原次季节振荡主要来源于低纬地区,但是目前对不同低纬度次季节振荡对青藏高原大气振荡及可能产生的降水响应的认识还不够充分。厘定不同低纬次季节振荡对青藏高原夏季降水的影响具有重要的科学意义,能够加深对中低纬度之间波动的相互作用的理解,提高对亚洲季风区低频振荡的认识。本文使用WRF(the Weather Research and Forecasting)模式开展了物理参数化方案和内部逼近参数敏感性试验,模拟了2003年东亚地区的降水,改善了东亚区域包括青藏高原地区的夏季降水模拟。其次,利用1999-2008年的长期观测资料探讨了北半球夏季季节内振荡(BSISO)与青藏高原夏季降水的关系,发现BSISO能够对青藏高原夏季降水产生显着影响。然后,基于WRF的物理参数化方案组合和谱逼近技术,在高分辨率动力降尺度中,利用滤除不同低纬次季节波动的驱动场,完成了2018年夏季和2005-2009年的青藏高原夏季降水模拟。本文厘定了影响青藏高原夏季降水时空特征的关键低纬波动及其作用的关键区域,并揭示了主要的物理过程及波流相互作用的机理。得到的主要结论如下:(1)积云对流参数化方案和微物理方案对降水模拟的影响最为显着。物理参数化方案敏感性表现出明显的区域依赖性,在青藏高原陆面过程对高原降水的模拟也有很重要的影响。Noah陆面过程、G3D积云对流参数化和CAM辐射传输方案的组合能够较合理地模拟出中国地区的降水的时空变化。(2)内部逼近方法能够有效提升WRF模式对东亚降水的模拟性能,且谱逼近方法比格点逼近更有优势。WRF谱逼近试验对逼近波数和逼近变量的选择很敏感,当截断波长为1000 km时,谱逼近试验模拟的东亚及子区域的降水次季节特征与观测更为接近。而在格点试验中,设置较短的松弛时间能够更好地模拟各子区域的风场和降水变化。仅对风场进行谱逼近、选择1小时松弛时间和逼近波数为4的谱逼近参数组合能够显着改善WRF模式对青藏高原不同时间尺度降水的模拟,并能更准确地模拟青藏高原及其附近地区夏秋季节的大尺度环流特征。(3)北半球夏季季节内振荡(BSISO)能够引起青藏高原夏季降水的强烈响应,尤其是准双周降水,是影响青藏高原夏季降水的关键低纬对流耦合波动。BSISO波动能够影响青藏高原夏季准双周降水由东南向西北推进的过程,使青藏高原中部和西南地区的夏季降水增加。赤道罗斯贝波和东风波虽然能在南海地区引起较强的大气瞬变扰动,但不会对青藏高原夏季降水平均态和平均气流产生显着影响。同时通过对比不同次季节低纬波动的作用地区发现,印度北-孟加拉湾北-中南半岛西北部近青藏高原地区是BSISO影响青藏高原夏季降水的关键地区。(4)青藏高原夏季准双周降水对BSISO产生响应的物理过程有两个:一是通过对流在孟加拉湾北部激发向青藏高原南侧移动的Rossby波列向85?E青藏高原南麓附近输送水汽,在扰动能量堆积后,产生扰动后向高原西南部输送水汽;二是通过增强中南半岛西北部-孟加拉湾区域的地表感热,使大气不稳定能量增加,增强在94?E附近近高原地区的低空辐合,通过类似第二类条件不稳定的动力作用,使孟加拉湾北部的水汽向青藏高原东南部输送,对维持青藏高原水汽通道有着重要作用。在这两个过程中,前一个过程主要由平均气流的动能获得扰动能量,后一个过程的能量主要由平均气流的有效位能提供,从而对平均环流场产生影响,最终使青藏高原夏季气候平均降水和环流产生响应。

杨叶[6](2020)在《基于自组织映射神经网络的东亚区大尺度环流异常及其与气候异常的关系研究》文中提出大尺度大气环流异常是导致区域极端气候的主要原因之一。对气候再分析资料进行数据挖掘和统计分析是认知大气环流特征和极端气候发生规律的重要研究方法。本文首先利用自组织映射神经网络SOM(self-organizing map)对东亚地区1979-2017年间的异常大气环流模态进行分类。在此基础上,建立各种模态和多种气候影响因子间的对应关系,并着重分析了我国气温异常的变化趋势及其动力学机制。其次,将异常大气环流模态与东亚地区极端气温及降水事件进行关联,研究了异常大气环流与季风系统共同作用下的气候异常特征。最后,为更加深入地探索东亚地区在近40年来季均气候变化的特点及其大尺度环流条件,本文利用合成分析生成了西太平洋遥相关型WP(West Pacific Pattern)、北极涛动AO(Arctic Oscillation)及厄尔尼诺-南方涛动ENSO(El Ni?o-Southern Oscillation)正负位相时期的异常大气环流模态和海表温度距平模态,并选择受遥相关影响较大的一些区域作为研究对象,从海-气耦合作用角度探讨了遥相关型对这些区域气候变化的影响。主要结论如下:(1)SOM方法可以有效表征东亚地区典型的大尺度异常大气环流模态。(2)冬季AO会显着影响我国尤其是东北地区的气温变化。在夏季,AO的效应大幅减弱。冬季拉尼娜(La Ni?a)事件时期,我国大多数地区气温异常偏暖,而在厄尔尼诺(El Ni?o)事件时期,北方地区气温异常偏冷。夏季,ENSO和我国气温异常并不存在明显的联系。(3)将数据划分为1979-1998和1999-2017年两个时期,研究分析了极端气温事件的变化情况及其成因。结果显示,极端冷事件的减少,极端暖事件的增加主要和热力学因素有关,相反,动力学因素对这一变化的贡献微小,在某些情况下甚至起到了抑制作用。结果进一步证实了全球变暖对局域气候变化的重要性。(4)SOM的分类结果表明,在冬季,东亚地区极端降水事件的发生取决于大气水平环流及垂直环流的共同作用。在夏季,降水主要同大气垂直环流相关,其与水平环流间的关系并不显着。(5)较强的东亚冬季风EAWM(East Asian Winter Monsoon)会造成东亚地区出现大范围的冷天气,其与降水事件间的联系依赖于地理位置。而SOM方法对于东亚夏季风EASM(East Asian Summer Monsoon)强弱位相时期的大气环流形势的表征结果并不令人满意。(6)活跃的WP和AO会引发冬季东亚地区大范围的气温异常,而ENSO的作用相对较小。此外,研究还表明遥相关型对月际气温变化的效应更强,而日际气温受到局域-天气尺度环流系统和遥相关型的共同控制。

字俣丞[7](2020)在《夏季副高东西变动的次季节尺度特征及其对中国西南地区降水的影响》文中进行了进一步梳理本文从次季节尺度的角度出发,重点研究了副高的东西变动特征及其对中国西南地区前夏和后夏降水的影响;其次,利用HYSPLIT模式来模拟副高东西异常事件过程中,影响西南地区降水的水汽输送路径;最后,分析次季节尺度上副高东西变动和西太平洋局地海温异常的相互联系。首先根据副高东西变动的关键区位置分别定义了前夏和后夏副高东西变动指数,指数具有显着的10-30天次季节周期,能够很好表征副高次季节东西变动的特征,根据指数的标准化值,共选取前夏和后夏东西事件195次(1374天)。在次季节尺度上副高东西变动与西南地区降水有十分密切的联系,在副高东西异常事件期间,在副高偏西(东)事件中,副高经历了由东→西→东(西→东→西)逐渐变化的过程,相应西南大部分地区的降水经历了逐渐由少→多→少(多→少→多)的演变,次季节尺度上西南降水对副高变化的响应与副高东西变动过程中副高北侧及副高主体区域的水汽和气流的垂直变化有很大的关系。前夏,降水主要呈西南-东北偶极型分布;后夏降水变化的一致性较好。HYSPLIT模式水汽轨迹模拟的结果表明:影响西南地区降水的水汽输送路径为三条:西南输送路径、偏东输送路径、偏北输送路径。前夏,对于偏北区域,偏东气流在东西事件都占主导,更强的偏东气流造成更多的降水;对于偏中部区域,在副高偏西(东)事件中,西南气流和偏北气流偏强(弱),偏东气流偏弱(强),降水偏多(少);对于偏南区域,以西南气流输送为主,但是副高偏东时,有偏北冷空气南下,导致降水偏多。后夏,除滇中部地区外,其他大部分区域,当副高偏西(东)时,西南气流强度偏强(弱),偏东(东北)和偏北气流较弱(强),降水偏多(减少)。海气相互作用在副高东西变动过程中起着重要作用,无论是前夏还是后夏,在偏西事件过程中,副高西伸前期,西太平洋局地冷海温异常使得低层大气相对状态稳定,在关键区容易有异常反气旋生成,导致副高西伸;在副高西伸过程中,关键区的对流活动受到抑制,洋面接收到的净辐射通量增强,使得海表面温度增加;持续增强的暖海温使得低层大气状态发生不稳定,对流抑制减小,异常反气旋环流减弱,导致副高开始东退。在偏东事件中,这种关系刚好相反。

徐一鸣[8](2020)在《东亚夏季经向遥相关与中国东部区域性持续极端强降水的关系研究》文中指出东亚夏季风变率复杂,对东亚气候有重要影响。其中,经向遥相关是东亚夏季风的一个主要变率模态。东亚夏季气候中,极端降水事件会引发严重洪涝灾害,对社会和经济影响显着。本文利用观测资料,分别从经向遥相关(环流)与区域性持续极端强降水事件(降水)出发,探讨了东亚夏季经向遥相关与中国东部区域性持续极端强降水的关系及其可能形成机制,主要结论如下:年际尺度上,东亚沿岸夏季存在两类经向遥相关,分别起源于热带与热带外。二者均表现出纬向风异常的相当正压结构,并随高度略有北倾。热带起源的遥相关由西北太平洋对流异常活动异常所激发并沿东亚沿岸北传,对应西风急流的增强(减弱),会造成我国长江流域降水显着偏多(偏少)。与传统的EAP/PJ相比,本文所揭示的热带起源的遥相关能更好地反映东亚夏季降水异常特征。热带外起源的遥相关产生于喀拉海南侧并向东南方向传播至我国长江流域,它主要由东亚中高纬地区南北偶极子型异常海平面气压主导。该遥相关对应西风急流的南移(北移),在我国降水产生“南涝北旱”(“南旱北涝”)的分布。热带起源的遥相关与印太热带海温异常相关联,ENSO对其形成亦有部分贡献。热带外起源的遥相关则与喀拉海南侧土壤湿度异常以及前期春季巴伦支海的海冰异常相联系。这两类经向遥相关能共同解释东亚夏季风大部分年际变率,且热带起源的遥相关起主要贡献。次季节尺度上(10-30天),东亚夏季同样存在两支经向遥相关,也分别起源于热带外与热带地区。与年际尺度静态经向遥相关相比,次季节尺度上表现为经向传播特征,大气异常环流呈相当正压结构。其中,热带外起源的经向遥相关主要与喀拉海南侧以及我国东北地区土壤湿度异常有关,从喀拉海南侧向东南方向传播,与之相伴随的雨带从我国东北地区向长江流域移动;热带起源的经向遥相关与西北太平洋对流异常活动以及BSISO2密切联系,从西北太平洋向北传播,雨带相应地从华南向江淮流域移动。同时,这两支东亚沿岸次季节经向遥相关也会引起与雨带分布相似的极端降水概率变化传播特征。次季节经向遥相关对极端降水概率变化的影响还受到年际尺度经向遥相关的调制,当年际和次季节经向遥相关对极端降水概率变化影响一致时,极端降水概率变化将更显着且持续时间更长;当二者不一致时,极端降水概率变化则会减弱。另外,年际经向遥相关还会调制次季节经向遥相关的传播特征,使其中断或加强,但两者并非完全线性叠加。将中国东部区域至少5%格点的候平均降水超过第95个百分位的候极端强降水定义为区域性持续极端强降水。利用K-means聚类方法将其分为四个区域:华南、江南、江淮以及华北地区。其中,江南与江淮的极端持续强降水主要发生在早夏,华北和华南地区在早晚夏出现的频数相当。与区域性持续极端强降水相联系,华南地区低层大气为局地气旋式异常风场,且在晚夏更显着;其它三个区域南侧早晚夏均为反气旋异常,其中江南和江淮还伴随着北侧的气旋式异常风场,二者辐合交汇,使这两个区域持续性极端强降水更显着。在对流层高层,华南和江南早晚夏局地上空西风异常增强,其南北两侧分别为反气旋和气旋异常,而华北则主要受局地异常反气旋控制;江淮地区大气环流异常在早夏与华北地区类似,晚夏与华南和江南地区类似。总体来看,区域性持续极端强降水对应的典型异常大气环流场结构与影响相同区域极端强降水的东亚夏季次季节经向遥相关一致。典型异常大气环流场可以用来表征区域性持续极端强降水,它与降水本身所确定的所有区域性持续极端强降水的大约30%是一致的。其中,500h Pa垂直速度、低层大气涡度和散度是早晚夏区域性持续极端强降水产生均需满足的动力条件,江南和江淮地区早夏与华北地区晚夏的对流层高层散度也是相应的必要动力条件。除却动力场,充足的水汽配合对区域性持续极端强降水同样十分重要,尤其在中国南方地区;而在水汽充足的情况下,华北地区大气动力场的配置则更为关键。

赵晨曦[9](2020)在《大湄公河次区域夏季降水年际和年代际变化特征及其成因》文中研究表明大湄公河次区域(GMS)是由六个国家和地区组成的地域范围,主要包括中国云南省、缅甸、泰国、老挝、柬埔寨和越南。本文利用日本APHRODITE(Asian Precipitation-High Resolved Observational Data Towards Evaluation of Water Resources)研究计划提供的1958-2015年的高分辨率逐日亚洲陆地降水资料(APHRO)、JRA55的月平均再分析资料及英国气象局Hadley中心提供的海温资料,采用经验正交函数(EOF)分解、Lanczos滤波器、回归和合成分析及其显着性检验等方法研究了大湄公河次区域多年平均的年和季节降水的空间分布特征及大湄公河次区域夏季降水的年际和年代际变化特征及其成因。获得以下主要结论:(1)大湄公河次区域1958-2015年多年平均的年和夏季降水以及降水相对变率的空间分布相似,且夏季降水量占到年降水量的75%。年和夏季降水相对变率在缅甸中部及越南东南部明显高于大湄公河次区域其余地区,降水波动较大,更易发生旱涝灾害。其余季节的降水和降水相对变率的空间分布与年和夏季降水和降水相对变率的空间分布相差较大。(2)大湄公河次区域夏季降水第一模态的方差贡献为27.8%,并呈现显着的准3年和准19年的年际和年代际变化特征。(3)大湄公河次区域夏季降水年际变化第一模态是解释方差占27.4%的“Λ型”,其成因主要与ENSO有关。当前一年冬季出现拉尼娜事件且持续到当年春季时,大湄公河次区域夏季降水呈正位相的“Λ型”分布;反之,当前一年冬季出现厄尔尼诺事件且持续到当年春季时,则大湄公河次区域夏季降水呈负位相的“Λ型”分布。(4)大湄公河次区域夏季降水年际变化第二模态是解释方差占13.5%的“南北反相型”,其主要受西太平洋和南太平洋海温异常的影响。当年春季和夏季西太平洋暖池和南太平洋地区海温为正异常,且热带东太平洋海温异常不显着时,大湄公河次区域夏季降水呈正位相的“南北反相型”分布;反之,当年春季和夏季西太平洋暖池和南太平洋地区海温为负异常,且热带东太平洋海温异常不显着时,大湄公河次区域夏季降水呈负位相的“南北反相型”分布。(5)大湄公河次区域夏季降水年代际变化第一模态大致是解释方差占53.2%的“全场一致型”,其年代际转折点发生在2000年附近。大西洋海温异常是导致大湄公河次区域夏季降水年代际变化的关键因素。当大西洋海温异常偏冷时,大湄公河次区域夏季降水在年代际时间尺度上大致呈正位相的“全场一致型”分布;反之,当大西洋海温异常偏暖时,大湄公河次区域夏季降水在年代际时间尺度上大致呈负位相的“全场一致型”分布。

黄建平,陈文,温之平,张广俊,李肇新,左志燕,赵庆云[10](2019)在《新中国成立70年以来的中国大气科学研究:气候与气候变化篇》文中指出气候与气候变化一直是大气科学的重点研究领域,为回顾新中国成立70年以来中国在气候和气候变化研究领域的发展概况,中国科学家对国际大气科学和全球气候变化研究所做的贡献,分析气候与气候变化研究领域的发展趋势,提出前瞻性的科学问题,本文根据正式发表的文献对以上的内容进行梳理,从以下6个方面进行了总结:(1)气候研究,(2)青藏高原对中国气候的影响,(3)季风对中国气候的影响,(4)大气活动中心与西风带对中国气候的影响,(5)气候动力学与气候模式的发展,(6)气候变化研究,并在此基础上提出前瞻性的科学问题.

二、ON THE INTERACTIONS BETWEEN ENSO AND THE ASIAN MONSOON ON THE SCALE OF QUASI-BIENNIAL OSCILLATION(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、ON THE INTERACTIONS BETWEEN ENSO AND THE ASIAN MONSOON ON THE SCALE OF QUASI-BIENNIAL OSCILLATION(论文提纲范文)

(1)夏季西北太平洋异常反气旋的季节内至年际尺度变化特征与机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 夏季西北太平洋异常反气旋的年际变率
        1.2.2 印太海域热带大气季节内振荡特征、理论模型及影响
        1.2.3 MJO-ENSO相互作用对亚洲夏季风的影响
    1.3 问题的提出
    1.4 主要研究内容及论文章节安排
第二章 资料和方法
    2.1 资料
        2.1.1 观测资料
        2.1.2 ECHAM5 大气模式的多成员集合模拟
    2.2 方法
        2.2.1 水汽诊断
        2.2.2 能量诊断
第三章 西北太平洋异常反气旋——亚洲夏季风区的跨尺度共同模态
    3.1 引言
    3.2 夏季热带印太地区的季节内与年际尺度主模态
        3.2.1 季节内主模态的结构与特征
        3.2.2 90 天低通滤波后的主要模态
    3.3 西北太平洋异常反气旋:夏季局地大气跨尺度共同模态
        3.3.1 跨尺度共同模态的相应贡献
        3.3.2 跨尺度共同模态的形成机理
    3.4 本章小结
第四章 夏季西北太平洋异常反气旋年际变化的逐月演变特征及其与ENSO的联系
    4.1 引言
    4.2 前冬El Ni?o对后期夏季西北太平洋异常反气旋逐月变化的影响
        4.2.1 与SSTA和对流层低层风场的联系
        4.2.2 对流层环流异常的逐月特征
        4.2.3 降水与对流层垂直运动的逐月变化
        4.2.4 El Ni?o衰减期西北太平洋异常反气旋对中国东部降水影响的机制讨论
    4.3 西北太平洋异常反气旋与同期 LaNi?a的联系
        4.3.1 与SSTA和对流层低层风场的联系
        4.3.2 对流层环流异常的逐月特征
        4.3.3 降水与对流层垂直运动的逐月变化
        4.3.4 西北太平洋异常反气旋对中国东部降水影响的机制讨论
    4.4 本章小结
第五章 热带季节内振荡对非ENSO引起的西北太平洋异常反气旋年际变率的影响
    5.1 引言
    5.2 海温强迫信号与大气内部变率的分离
        5.2.1 同期ENSO影响模态
        5.2.2 印太电容器效应模态
        5.2.3 大气内部过程模态
    5.3 ISO与大气内部变率的联系
        5.3.1 利用EOF揭示的夏季ISO模态及位相传播特征
        5.3.2 夏季ISO对大气内部变率引起的西北太平洋反气旋的贡献
        5.3.3 机制讨论
    5.4 本章小结
第六章 西北太平洋异常反气旋对2016与2020 年夏季局地气候异常的影响
    6.1 引言
    6.2 2016 年夏季印太海域气候异常及其成因
        6.2.1 降水与低层环流的次季节特征
        6.2.2 热带ISO对2016年8 月气旋环流异常的贡献
    6.3 2020 年长江中下游梅雨异常与西北太平洋异常反气旋的联系
        6.3.1 2020 年梅雨特征
        6.3.2 2020 梅雨的年际成因
        6.3.3 2020 年长江中下游梅雨的季节内特征及其成因
    6.4 本章小结
第七章 基于夏季西北太平洋异常反气旋的ISO北传特征及机理研究
    7.1 引言
    7.2 西北太平洋异常反气旋与“水汽模”
        7.2.1 季节内西北太平洋异常反气旋指数的构造
        7.2.2 “水汽模”理论的适用
    7.3 夏季ISO的水汽方程诊断
        7.3.1 水汽的水平平流作用
        7.3.2 水汽方程其余项的作用
    7.4 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 本文主要结论
    8.2 本文创新点
    8.3 问题和展望
参考文献
在读期间科研状况
致谢

(2)中高纬和低纬天气尺度扰动对中国夏季降水的影响及数值模拟(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 夏季气候变化与高低纬环流
        1.2.2 天气尺度扰动特征
        1.2.3 区域气候模式RegCM对东亚夏季降水的模拟
    1.3 论文拟研究问题
    1.4 章节安排
第二章 资料与方法
    2.1 资料
    2.2 方法说明
        2.2.1 分析方法
        2.2.2 公式介绍
    2.3 模式简介
第三章 中国夏季降水与天气尺度扰动的时空相关性
    3.1 中国夏季降水和天气尺度扰动的基本特征
    3.2 天气尺度扰动对中国夏季降水的影响
    3.3 小结
第四章 中高纬和低纬天气尺度扰动影响夏季降水的数值模拟
    4.1 RegCM4.6 区域气候模式对夏季降水模拟性能
    4.2 中高纬和低纬天气尺度扰动强迫的敏感性试验
        4.2.1 试验设计
        4.2.2 中高纬和低纬侧边界天气尺度扰动强迫对夏季平均降水的影响
        4.2.3 中高纬和低纬侧边界天气尺度扰动强迫对雨带演变的影响
    4.3 小结
第五章 中高纬和低纬天气尺度扰动对2020 年梅汛期降水的影响
    5.1 中高纬和低纬天气尺度扰动对2020 年梅雨期平均降水的影响
    5.2 中高纬和低纬天气尺度扰动对2020 年雨带推进的影响
    5.3 中高纬和低纬天气尺度扰动与准双周振荡对2020 年梅汛期降水的对比分析
    5.4 小结
第六章 总结与讨论
    6.1 研究主要结论
    6.2 研究创新点
    6.3 研究不足及展望
参考文献
作者简介
致谢

(3)太阳活动对亚洲季风年代际气候变化的影响研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究意义与目的
    1.3 国内外研究现状综述
        1.3.1 太阳活动对气候系统的影响
        1.3.1.1 平流层对太阳活动11 年周期的响应
        1.3.1.2 对流层对太阳活动11 年周期的响应
        1.3.1.3 太阳活动11 年周期对气候系统影响机制
        1.3.2 亚洲季风年代际变化特征及其影响因子
        1.3.2.1 亚洲夏季风
        1.3.2.2 亚洲冬季风
        1.3.3 太阳活动对亚洲季风的影响
        1.3.4 研究现状总结
    1.4 研究内容与论文组织
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 论文组织
第二章 数据和方法
    2.1 数据
        2.1.1 观测资料
        2.1.2 模式模拟资料
    2.2 方法
        2.2.1 经验正交函数分解
        2.2.2 滤波
        2.2.3 周期分析
        2.2.4 相关分析
        2.2.5 波活动通量
        2.2.6 海洋混合层海温热量收支诊断方程
    2.3 指数定义
第三章 太阳活动11 年周期对东亚夏季风年代际变率的影响
    3.1 引言
        3.1.1 亚洲地区夏季风降水年代际信号诊断
        3.1.2 东亚夏季风指数定义
    3.2 太阳活动与EASM年代际变率之间的关系
    3.3 太阳活动对东亚夏季风年代际变率的影响机制
        3.3.1 太平洋海温与东亚夏季风年代际变化的关系
        3.3.2 太阳活动11 年周期对北太平洋海温的影响
        3.3.3 太阳活动11 周期强迫PDO准11 年周期
        3.3.4 太阳活动影响东亚夏季风和PDO关键机制
    3.4 本章小结
第四章 太阳活动11 年周期对亚洲冬季风年代际变率的影响
    4.1 引言
    4.2 观测资料与控制试验中亚洲冬季风时空变化特征
    4.3 太阳活动与亚洲冬季风年代际变率之间的关系
        4.3.1 SSI试验中亚洲冬季风时空变化特征
        4.3.2 AWM北方模态年代际变率与太阳活动11 年周期之间的关系
    4.4 太阳活动对亚洲冬季风年代际变率的影响过程
        4.4.1 累积太阳辐射与亚洲冬季风年代际变率之间的关系
        4.4.2 太阳活动影响巴伦支海海冰和亚洲北部寒冬关键机制
    4.5 本章小结
第五章 冬季地表温度“暖北极-冷西伯利亚”型模态的成因机制
    5.1 引言
    5.2 “暖北极-冷西伯利亚”模态的本质
    5.3 可能影响“暖北极-冷西伯利亚”模态的因素
        5.3.1 外强迫对“暖北极-冷西伯利亚”模态的影响
        5.3.2 气候系统内部变率对“暖北极-冷西伯利亚”模态的影响
        5.3.2.1 AMO与 WACS模态的关系
        5.3.2.2 AMO对 WACS模态的影响
        5.3.2.3 巴伦支海海冰融化的加强机制
        5.3.2.4 CP型厄尔尼诺事件对WACS模态的影响
    5.4 本章小结
第六章 过去70 年赤道中太平洋准11 年振荡及其成因机制
    6.1 引言
    6.2 太平洋QDO指数及其时空特征结构
    6.3 太平洋QDO触发机制和发展过程
        6.3.1 赤道中太平洋QDO的发展过程
        6.3.2 赤道中太平洋发展和衰减过程中的反馈机制
    6.4 决定QDO时间尺度的因子
        6.4.1 太阳辐射11 年周期
        6.4.2 ENSO的低频变率
    6.5 本章小节
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 研究特色与创新
    7.3 问题与展望
参考文献
缩略语表
在读期间发表的学术论文及研究成果
    发表论文
    主持科研项目
    参与科研项目
    会议报告
致谢

(4)夏季季节内振荡对热浪和热带气旋的影响机理及其预报应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 热浪的形成机制
        1.2.2 TC活动的多尺度变化机理
        1.2.3 极端灾害天气的延伸期预报进展
    1.3 问题的提出
    1.4 论文研究内容及章节安排
第二章 亚洲夏季季风区准双周振荡实时指数
    2.1 引言
    2.2 数据和方法
        2.2.1 数据
        2.2.2 滤波方法
    2.3 QBWO实时指数的建立
    2.4 QBWO实时指数的基本特征
        2.4.1 QBWO生命史合成
        2.4.2 季节性和地理分布特征
    2.5 实时监测应用
        2.5.1 南海季风和印度季风的爆发
        2.5.2 季风降水的变化
        2.5.3 TC生成
        2.5.4 极端暴雨事件
    2.6 本章小结
        2.6.1 讨论
        2.6.2 总结
第三章 两类BSISO对东亚热浪发生和可预报性的影响
    3.1 引言
    3.2 数据和方法
        3.2.1 数据
        3.2.2 方法
    3.3 两类BSISO对东亚热浪发生的影响
        3.3.1 东亚夏季热浪的基本特征
        3.3.2 QBWO的影响
        3.3.3 MJO的影响
        3.3.4 QBWO和 MJO共同的影响
    3.4 2018 年东北亚热浪的特征及MJO的影响
        3.4.1 2018 年东北亚热浪事件
        3.4.2 东北亚热浪的气候合成分析
        3.4.3 MJO对热浪发生作用的敏感性试验
    3.5 本章小结
        3.5.1 讨论
        3.5.2 总结
第四章 BSISO对不同类型TC活动的影响机制
    4.1 引言
    4.2 数据和方法
        4.2.1 数据
        4.2.2 c-means模糊聚类分析
        4.2.3 BSISO活动的定义
        4.2.4 GPI尺度分解
    4.3 BSISO对七类TC生成的调控
        4.3.1 对七类TC生成个数的调控
        4.3.2 对七类TC生成位置的影响
        4.3.3 影响七类TC生成的GPI贡献
    4.4 BSISO对七类TC路径发展和强度(ACE)的调控
        4.4.1 BSISO对七类TC路径发展的调控
        4.4.2 BSISO对七类TC强度的影响
    4.5 本章小结
        4.5.1 讨论
        4.5.2 总结
第五章 西北太平洋TC生成和路径的延伸期预报方法
    5.1 引言
    5.2 数据和方法
        5.2.1 数据
        5.2.2 预报评估的技巧分数
        5.2.3 GFDL动力模式和TC动力预报
        5.2.4 WNP TC频率的空间概率分布预报
    5.3 TC延伸期统计预报模型
        5.3.1 统计预报模型的建立方法
        5.3.2 预报因子的选择
        5.3.3 TC活动的延伸期预报技巧
    5.4 TC延伸期混合动力-统计预报模型
        5.4.1 GFDL动力模式对BSISO的预报技巧
        5.4.2 建立TC延伸期混合动力-统计预报的步骤
        5.4.3 预报因子的选择
        5.4.4 TC生成和轨迹的预报结果
        5.4.5 统计预报模型的过拟合问题
    5.5 本章小结
        5.5.1 讨论
        5.5.2 总结
第六章 总结和展望
    6.1 全文总结
    6.2 特色与创新点
    6.3 讨论与展望
参考文献
科研工作经历
致谢

(5)次季节低纬波动对青藏高原夏季降水的影响及其机理研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 青藏高原降水模拟进展
    1.3 主要的低纬次季节波动
        1.3.1 北半球夏季季节内振荡(BSISO)
        1.3.2 赤道罗斯贝波
        1.3.3 东风波
    1.4 低纬波动对青藏高原气候的影响
    1.5 研究目的及内容
    参考文献
第二章 东亚地区物理参数化方案对动力降尺度模拟的影响
    2.1 引言
    2.2 模式设置、数据及个例
        2.2.1 时间变化
        2.2.2 中低层环流和温压场的模拟
    2.3 物理参数化方案组合对青藏高原夏季降水和温度模拟的影响
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 东亚地区内部逼近参数对动力降尺度模拟的影响
    3.1 引言
    3.2 模式设置和内部逼近简介
        3.2.1 内部逼近参数敏感组
        3.2.2 谱逼近参数组合对照组
        3.2.3 内部逼近方法
    3.3 逼近方法和参数对东亚区域夏季降水模拟的影响
    3.4 谱逼近对高分辨率动力降尺度青藏高原气候模拟的影响
        3.4.1 谱逼近对不同时间尺度降水和环流的影响
        3.4.2 谱逼近对高原夏季准双周降水模拟的影响
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 影响青藏高原夏季降水的关键低纬次季节波动
    4.1 引言
    4.2 数据、模式设置及方法
        4.2.1 观测数据集
        4.2.2 动力降尺度试验
        4.2.3 统计方法
    4.3 观测事实分析
        4.3.1 BSISO强事件的定义及特征
        4.3.2 青藏高原夏季降水的时空特征
        4.3.3 BSISO与青藏高原降水的关系
        4.3.4 BSISO影响青藏高原降水的动力过程
    4.4 短期气候模拟
        4.4.1 低纬次季节波动对青藏高原夏季降水空间分布的影响
        4.4.2 低纬次季节波动对青藏高原夏季降水次季节时间特征的影响
        4.4.3 大尺度背景场对低纬次季节波动的响应
    4.5 次季节低纬波动影响高原降水的机理初步分析
        4.5.1 低纬次季节波动影响高原准双周振荡的关键地区
        4.5.2 次季节低纬波动影响青藏高原降水途径的理论框架
    4.6 本章小结
    参考文献
第五章 青藏高原夏季降水对次季节低纬波动的响应过程及机理分析:2005-2009 年高分辨率气候模拟
    5.1 引言
    5.2 模式设置及方法
    5.3 青藏高原夏季降水平均态对低纬次季节波动的响应
    5.4 青藏高原夏季瞬变波动对低纬次季节波动的响应
    5.5 青藏高原夏季降水对低纬次季节波动的响应机理
    5.6 本章小结
    参考文献
第六章 结论和展望
    6.1 全文总结
    6.2 本文创新点
    6.3 讨论与展望
已发表论文
致谢

(6)基于自组织映射神经网络的东亚区大尺度环流异常及其与气候异常的关系研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 国内外相关研究成果与进展述评
        1.2.1 东亚地区气候变化特征研究现状
        1.2.2 东亚季风研究现状
        1.2.3 遥相关研究现状
        1.2.4 数据挖掘技术在气象气候领域中的应用现状
    1.3 本文拟解决的科学问题
    1.4 研究目标及研究内容
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
第2章 研究数据
第3章 区域大气环流异常与中国极端气温异常的关系
    3.1 研究方法
        3.1.1 自组织映射神经网络
        3.1.2 相对贡献分析
    3.2 大气环流模态与气温距平关系
    3.3 大气环流模态与遥相关型关系
    3.4 极端气温事件的变化
    3.5 讨论和小结
第4章 东亚区气温及降水异常的大尺度环流条件
    4.1 研究方法
        4.1.1 东亚季风指数的定义
        4.1.2 自组织映射神经网络
    4.2 异常大气环流模态与极端气候事件关系
        4.2.1 冬季
        4.2.2 夏季
    4.3 异常大气环流模态与东亚季风关系
    4.4 讨论及小结
第5章 东亚区极端冷事件与大气遥相关型的联系
    5.1 研究方法
        5.1.1 合成分析
        5.1.2 蒙特卡洛方法
    5.2 东亚地区在冬季遥相关型正负位相时期的气候平均态
        5.2.1 Tmin距平
        5.2.2 Tmin极值
        5.2.3 异常的位势高度及海表温度
    5.3 遥相关型对局部地区气候变化的影响
        5.3.1 局部地区的Tmin冷极值模态
        5.3.2 局部地区极端冷事件的形成机制
    5.4 讨论及小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(7)夏季副高东西变动的次季节尺度特征及其对中国西南地区降水的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 西太平洋副热带高压活动的多时间尺度特征研究
    1.3 西太平洋副热带高压次季节变化及其对东亚气候的影响研究
    1.4 海洋对西太平洋副热带高压异常变化的影响研究
    1.5 本文拟解决的关键问题及研究内容
第二章 资料和方法
    2.1 资料
        2.1.1 降水资料
        2.1.2 环流场资料
    2.2 方法
        2.2.1 常规统计诊断分析方法
        2.2.2 滤波方法
        2.2.3 HYSPLIT-4 模型介绍(水汽轨迹追踪方法)
第三章 夏季东亚大气环流的气候特征及副高东西指数的定义
    3.1 5-8月逐月大气环流气候态变化特征
    3.2 前后夏大气环流气候态变化特征及其副高东西变动指数的定义
    3.3 结论
第四章 副高次季节东西变动与西南地区降水异常的关系
    4.1 次季节尺度副高东西变动事件的选取
    4.2 次季节尺度副高东西变动的特征
    4.3 次季节尺度副高东西变动与西南地区降水的关系及其影响的物理过程
    4.4 结论
第五章 副高次季节东西变动与西南地区水汽输送的关系
    5.1 西南地区水汽站点选取
    5.2 水汽输送通道和水汽贡献分析
        5.2.1 前夏
        5.2.2 后夏
    5.3 水汽输送通道的特征
        5.3.1 前夏水汽输送通道的特征
        5.3.2 后夏水汽输送通道的特征
    5.4 水汽输送低层环流场特征
    5.5 结论
第六章 次季节尺度副高东西变动与西太平洋海温异常的关系
    6.1 副高东西异常事件中海温的异常变化
    6.2 关键区海气相互作用
    6.3 结论
第七章 全文总结和讨论
    7.1 全文总结
    7.2 讨论
参考文献
攻读硕士学位期间完成的科研成果
致谢

(8)东亚夏季经向遥相关与中国东部区域性持续极端强降水的关系研究(论文提纲范文)

摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 遥相关
        1.1.1 遥相关基础理论
        1.1.2 东亚经向遥相关
        1.1.3 遥相关现有研究问题
    1.2 区域性持续极端强降水
        1.2.1 极端强降水的特征
        1.2.2 与极端强降水相联系的大气环流特征及其可能机制
        1.2.3 极端强降水现有研究问题
    1.3 问题的提出
第二章 数据与方法
    2.1 数据
    2.2 方法
第三章 东亚夏季年际尺度经向遥相关
    3.1 主要变率模态及其环流特征
    3.2 起源与能量传播特征
    3.3 对东亚夏季年际气候变率的贡献
    3.4 本章小结
第四章 东亚夏季次季节尺度经向遥相关
    4.1 主要变率模态及其环流特征
    4.2 起源与能量传播特征
    4.3 与极端强降水的联系
    4.4 本章小结
第五章 中国东部夏季区域性持续极端强降水
    5.1 定义与气候特征
    5.2 与其相联系的典型异常大气环流特征
    5.3 可能形成机制
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
简历与科研成果

(9)大湄公河次区域夏季降水年际和年代际变化特征及其成因(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
    1.3 问题的提出及主要研究内容
        1.3.1 问题的提出
        1.3.2 主要研究内容
    1.4 章节安排
第二章 资料和方法
    2.1 资料
    2.2 方法
        2.2.1 辐散风及速度势
        2.2.2 局域质量流函数ψ、经圈环流指数
        2.2.3 一元回归分析及显着性检验
        2.2.4 合成分析及显着性检验
        2.2.5 Lanczos带通滤波器
        2.2.6 经验正交函数(EOF)分解
        2.2.7 功率谱
    2.3 研究区域
第三章 大湄公河次区域降水时空分布特征
    3.1 大湄公河次区域降水多年平均空间分布特征
    3.2 大湄公河次区域夏季降水时空分布特征
    3.3 本章小结
第四章 大湄公河次区域夏季降水年际变化及其成因
    4.1 夏季降水年际变化第一模态时空演变及其成因
        4.1.1 夏季降水年际变化第一模态时空演变特征
        4.1.2 夏季降水年际变化第一模态对应的环流特征
        4.1.3 夏季降水年际变化第一模态对应的海温特征
    4.2 夏季降水年际变化第二模态时空演变及其成因
        4.2.1 夏季降水年际变化第二模态时空演变特征
        4.2.2 夏季降水年际变化第二模态对应的环流特征
        4.2.3 夏季降水年际变化第二模态对应的海温特征
    4.3 本章小结
第五章 大湄公河次区域夏季降水年代际变化及其初步成因
    5.1 夏季降水年代际变化第一模态时空演变及其初步成因
        5.1.1 夏季降水年代际变化第一模态时空演变特征
        5.1.2 夏季降水年代际变化第一模态对应的环流特征
        5.1.3 夏季降水年代际变化第一模态对应的海温特征
    5.2 本章小结
第六章 结论与讨论
    6.1 结论
    6.2 讨论
    6.3 不足与展望
参考文献
个人简介
致谢

(10)新中国成立70年以来的中国大气科学研究:气候与气候变化篇(论文提纲范文)

1 引言
2 气候研究
3 青藏高原对中国气候的影响
4 季风对中国气候的影响
5 大气活动中心与西风带对中国气候的影响
6 气候动力学与气候模式的发展
7 气候变化研究
8 总结与展望

四、ON THE INTERACTIONS BETWEEN ENSO AND THE ASIAN MONSOON ON THE SCALE OF QUASI-BIENNIAL OSCILLATION(论文参考文献)

  • [1]夏季西北太平洋异常反气旋的季节内至年际尺度变化特征与机理研究[D]. 王旭栋. 南京信息工程大学, 2021(01)
  • [2]中高纬和低纬天气尺度扰动对中国夏季降水的影响及数值模拟[D]. 王晨宇. 南京信息工程大学, 2021(01)
  • [3]太阳活动对亚洲季风年代际气候变化的影响研究[D]. 靳春寒. 南京师范大学, 2021
  • [4]夏季季节内振荡对热浪和热带气旋的影响机理及其预报应用[D]. 钱伊恬. 南京信息工程大学, 2020(01)
  • [5]次季节低纬波动对青藏高原夏季降水的影响及其机理研究[D]. 杨琳韵. 南京大学, 2020(12)
  • [6]基于自组织映射神经网络的东亚区大尺度环流异常及其与气候异常的关系研究[D]. 杨叶. 中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所), 2020(02)
  • [7]夏季副高东西变动的次季节尺度特征及其对中国西南地区降水的影响[D]. 字俣丞. 云南大学, 2020(08)
  • [8]东亚夏季经向遥相关与中国东部区域性持续极端强降水的关系研究[D]. 徐一鸣. 南京大学, 2020(04)
  • [9]大湄公河次区域夏季降水年际和年代际变化特征及其成因[D]. 赵晨曦. 云南大学, 2020(08)
  • [10]新中国成立70年以来的中国大气科学研究:气候与气候变化篇[J]. 黄建平,陈文,温之平,张广俊,李肇新,左志燕,赵庆云. 中国科学:地球科学, 2019(10)

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ENSO 与亚洲季风在准双年度振荡尺度上的相互作用
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