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冬季东北冷涡对北太平洋风暴轴的可能影响

作　者: 高洁
导　师: 朱伟军
学　校: 南京信息工程大学
专　业: 气象学
关键词: 北太平洋风暴轴东北冷涡急流冷空气活动大气遥相关型
分类号: P432.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文利用美国环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)逐日再分析资料及由吉林省气象局科研所提供的东北冷涡日历表,对1951/1952—2008/2009年58年冬季北太平洋风暴轴的时空演变进行了比较分析,在此基础上,讨论了冬季东北冷涡对北太平洋风暴轴的影响及其可能物理机制,以及几种典型的与东亚大气环流密切相关的大气遥相关型在冷涡影响风暴轴的过程中所起的作用。研究发现：(1)在东北冷涡对北太平洋风暴轴的影响方面：发现冬季东北冷涡发生天数变化与北太平洋风暴轴强弱变化呈显著的负相关关系。即当冬季东北冷涡活动频繁时,北太平洋风暴轴强度是减弱。通过莫莱小波交叉谱分析发现,冬季东北冷涡发生天数的年际变化对北太平风暴轴强度产生了影响,存在准3年尺度上的相关关系。在冬季,当东北冷涡天数偏多时,从东亚到西北太平洋沿岸低层温度降低,低层冷空气位于副热带急流和北太平洋风暴轴上游,并在纬向上处于它们之间,加之冷平流的作用,给两个区域带来了正好相反的局地斜压性的改变：副热带急流所在区域斜压性增加,变得强而窄,位置南压；而北太平洋风暴轴所在区域斜压性减小,同时由于西北太平洋区域低层温度降低,使得有利于涡动形成的波源效应减弱,风暴轴强度减弱；反之亦然。(2)在冬季,WP型遥相关指数与东北冷涡天数的相关系数最高(-0.47),而且WP指数与东北冷涡天数所回归的高度距平场及纬向风距平场的分布形势在冬季也极为相似,即：当WP型处于负位相时(对应东北冷涡天数偏多),500hPa位势高度距平场表现出以东亚-北太平洋西风急流气候平均位置为轴线,其南北两侧呈正负异常中心的反位相分布形势,而300hPa纬向风距平场表现出东亚-北太平洋西风急流位置南压的形势,这些形势均有利于东北冷涡活动的增强。因此表明,冬季WP型可能是影响同期东北冷涡活动最重要的遥相关型。(3)其他几种典型的大气遥相关型与东北冷涡活动有着很好的对应关系,可以概括为：在冬季,当欧亚型处于正位相,北极涛动处于负位相时,东亚冬季风增强,东亚-北太平洋急流位置偏南,东北冷涡天数偏多。欧亚型为仅次于太平洋西部型与冬季冷涡活动的环流背景对应最好的遥相关型,而太平洋北美型与冷涡活动关系不大。这些与东北冷涡活动关系密切的遥相关型,在冬季冷涡影响北太平洋风暴轴的活动过程中起到了非常重要的作用。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
第一章绪论  8-16
  1.1 引言  8-9
  1.2 相关研究进展  9-14
    1.2.1 风暴轴的若干观测特征  9-10
    1.2.2 风暴轴维持机制的研究  10-11
    1.2.3 风暴轴与时间平均气流的相互作用  11-12
    1.2.4 东北冷涡的研究进展  12
    1.2.5 东北冷涡与大气环流的关系  12-13
    1.2.6 遥相关概述  13-14
  1.3 本文拟解决的问题  14-16
第二章资料和方法  16-20
  2.1 资料说明  16
  2.2 主要方法介绍  16-20
    2.2.1 滤波方法  16-17
    2.2.2 滑动平均  17
    2.2.3 线性相关分析  17
    2.2.4 差值t检验  17-18
    2.2.5 小波分析  18-19
    2.2.6 回归分析  19-20
第三章冬季北太平洋风暴轴的时空变化特征  20-30
  3.1 冬季北半球风暴轴的空间分布  20-22
    3.1.1 天气尺度位势高度滤波方差场分布  20-21
    3.1.2 天气尺度温度滤波方差场分布  21-22
  3.2 冬季北太平洋风暴轴的时间演变  22-27
    3.2.1 冬季北太平洋风暴轴异常变化的空间型  22-24
    3.2.2 冬季北太平洋风暴轴的年际、年代际变化  24-27
  3.3 本章小结  27-30
第四章冬季东北冷涡对北太平洋风暴轴的可能影响  30-48
  4.1 冬季北太平洋风暴轴与东北冷涡关系  30-32
  4.2 冬季东北冷涡对北太平洋风暴轴的可能影响  32-46
    4.2.1 影响表现  32-34
    4.2.2 成因分析  34-44
    4.2.3 相关验证  44-46
  4.3 本章小结  46-48
第五章与大气遥相关型的关系  48-60
  5.1 冬季东北冷涡同期的大气遥相关型  48-54
    5.1.1 冬季东北冷涡同期北半球环流场特征分析  48-49
    5.1.2 冬季东北冷涡同期北半球遥相关型  49-54
  5.2 典型遥相关型对冷涡活动的影响  54-56
  5.3 典型遥相关型对冷涡影响风暴轴活动的作用  56-59
  5.4 本章小结  59-60
第六章总结与展望  60-64
  6.1 全文总结  60-62
    6.1.1 主要结论  60-62
    6.1.2 主要特色和创新点  62
  6.2 研究展望  62-64
参考文献  64-70
致谢  70-72
作者简介  72

冬季东北冷涡对北太平洋风暴轴的可能影响

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