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热带海温异常影响2010和1998年夏季降水的对比研究

作　者: 王钦
导　师: 李国平
学　校: 成都信息工程学院
专　业: 大气科学
关键词: 典型El Nino El Nino Modoki 东亚夏季降水大气模式试验 2010与1998个例
分类号: P731.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

2010年是继1998年之后,夏季长江流域和东北地区再次出现洪水的年份。基于160台站降水月平均资料和NCEP/NCAR再分析大气环流资料、ERSST海温资料和NOAA射出长波辐射(OLR)资料等,通过回归、合成及统计显著性检验等分析方法,结合大气环流模式(GFDL AM2.1)试验,对比分析了这两年长江流域和东北地区降水的异常特征,研究了造成降水异常的大尺度大气环流成因,探讨了1997/98年传统El Nino和2009/10年El Nino Modoki的影响。得到主要结论如下：(1)2010年降水偏多主要集中于长江中下游、黄淮以及江淮北部,在华南、长江流域上游以南为少雨；而1998年表现为长江流域全流域性多降水。东北地区在这两年表现出不同的降水距平分布型,1998年为区域性降水偏多,尤其在松花江、嫩江流域,而2010年却为南多北少,主要集中于辽河流域。(2)与El Nino衰减位相有关的对流层低层西北太平洋异常反气旋(WNPAC)是造成这两年长江流域降水差异的关键环流系统。WNPAC中心位置在2010年偏北偏西,西太平洋副热带高压(WPSH)偏强、脊线偏北偏西,使得南海-孟加拉湾西南风减弱而东亚南风加强,引起自印度洋、南海向内陆的水汽输送减弱,而自西太平洋的水汽输送增加并输送到偏北的位置,导致长江中上游雨带比1998年偏北,而长江中上游以南的西南地区降水比1998年偏少。(3)发现了东北地区夏季不同降水异常型与两类El Nino存在着显著联系。受传统El Nino的影响,次年夏季沿着东亚沿岸易出现类似于“PJ”波列状环流形势,使得夏季风对水汽输送增强,东北地区受异常气旋性环流控制,鄂霍次克海阻塞持续稳定,引起区域性降水偏多；受El Nino Modoki的影响,次年夏季东亚沿岸的季风环流比传统El Nino年份偏北,即副热带西风急流偏北,西太平洋副高北缘北移至东北南部,异常气旋性环流相应地北移至东北北部,导致了东北地区南多北少的降水型。(4)通过比较两类El Nino事件历史合成与1998、2010两个个例,进一步证实两类El Nino型热带海温对长江流域与东北地区降水的影响差异,及东亚地区环流异常形势的不同。但更深入的分析表明,2010年的Modoki与历史合成存在较大差异,表明Modoki对我国夏季降水的影响比以前所认为的要复杂。(5)在El Nino Modoki年,由于暖海温中心位于太平洋中部,因此赤道太平洋异常上升气流比传统El Nino年偏西,西太平洋对流抑制区的异常下沉气流随之偏西偏北,相应地西北太平洋低层反气旋WNPAC也偏西偏北,这是导致两类E1Nino对应长江流域和东北地区夏季降水差异的主要影响机制。利用美国GFDL AM2.1大气环流模式,分别给定气候态季节演变及1998、2010逐月实际观测SST,进行了热带SST影响的敏感性试验,结果显示模拟的大气环流响应结果与观测分析有较好的一致性,从而验证了观测分析得到的影响机制。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1. 绪论  9-14
  1.1 引言  9
  1.2 1998年长江流域以及东北地区洪涝成因的研究  9-10
  1.3 热带地区海温异常影响我国夏季降水的研究综述  10-12
  1.4 问题的提出  12
  1.5 本文拟研究的内容与论文章节安排  12-14
    1.5.1 本文拟研究的内容  12-13
    1.5.2 论文章节安排  13-14
2. 资料和方法  14-16
  2.1 资料  14-15
  2.2 方法  15
  2.3 大气环流模式  15-16
3. 2010和1998年夏季长江流域降水异常的对比研究  16-35
  3.1 长江流域降水的异常分布特征  16-17
  3.2 长江流域降水异常的大尺度环流成因  17-20
  3.3 2009/10和1997/1998年热带海洋热状况的对比分析  20-23
  3.4 影响的机制分析  23-27
  3.5 2009/10和1997/98年热带海温异常的数值模拟  27-31
    3.5.1 模式试验方案  28
    3.5.2 数值模拟结果分析  28-31
  3.6 两个个例与历史合成的对比  31-32
  3.7 小结和讨论  32-35
    3.7.1 本章小结  32-33
    3.7.2 讨论  33-35
4. 与两类El Nino相关的东北地区夏季降水异常  35-51
  4.1 2010和1998年夏季东北地区降水的异常特征  35-36
  4.2 东北地区夏季降水异常的大尺度环流成因  36-39
  4.3 东北地区不同类型降水分布型与两类El Nino事件的关系  39-45
  4.4 影响的机制分析  45-46
  4.5 数值模拟结果  46-48
  4.6 小结和讨论  48-51
    4.6.1 小结  48
    4.6.2 讨论  48-51
5. 讨论与结论  51-53
  5.1 主要结论  51-52
  5.2 讨论  52-53
参考文献  53-60
作者在读期间科研成果简介  60-61
致谢  61

热带海温异常影响2010和1998年夏季降水的对比研究

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