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两类ENSO事件的监测及大气的响应

作　者: 曹璐
导　师: 江静；任福民
学　校: 南京大学
专　业: 气象学
关键词: ENSO事件东部型中部型 ENSO指数指标组大气响应
分类号: P732
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文针对1950—2009年间的东部型(EP)和中部型(CP)ENSO事件,比较了目前国际上常用的ENSO监测指数对它们的监测能力。结果表明：对于EP-/CP-EN SO事件,单一的指数无法同时区分出这两种不同分布型的ENSO事件,其中Nino 3指数只能有效识别EP型ENSO事件,而Nino4指数则对CP型事件具有较强的监测能力。据此本文提出同时以Nino3指数和Nino4指数构建指数组的形式来监测不同类型的ENSO事件。进一步分析表明,该指标组能够较全面监测历史上发生的不同分布类型ENSO事件,且能准确判定事件的峰值强度、起止时间和成熟期等其它特征。在此基础上,本文分析了EP-/CP-ENSO事件的峰值时期以及发展消亡过程中,大气系统的温度场、高度场、风场及环流等特征的不同响应,建立了这两种类型ENSO事件的短期气候特征模型模,并结合2009/2010年的CP.EI Nino事件和2010/2011年CP.La Nina事件进行解释说明。主要结论包括：1)提出同时以Nino3指数和Nino4指数构建指标组的形式来监测不同类型ENSO事件,而目前美国、日本和中国国家气候中心采用的单一指数均不能对事件进行有效的分型,此外该指数还可以准确判定ENSO事件的峰值强度、起止时间和成熟期等其他特征。2)在1950—2009年这60年中发生了36次ENSO事件,其中EI Nino事件有19次,而La Nina事件只有17次。CP.EI Nino相对较多有11次；而在La Nina事件中,EP-La Nina的发生次数明显更多有11次。此外,从这些事件的年代际分布特征看,在1995年以前EP型ENSO事件偏多,而1995年以后CP型事件显著偏多。3)综合指标组定义的ENSO事件中,EP型事件和CP型事件之间的差异很大。大气系统在温度场、高度场、风场及环流等方面对这两种ENSO事件的响应也有显著的差别,海表热源东一西位置上的差异使得加热区发生变化,进而引起大气响应的不同。环流系统在赤道东太平洋靠近秘鲁沿岸(Walker环流的下沉区),出现与中太平洋大部分地区截然相反的影响是CP型事件的标志性特征。4)针对EP-El Nino事件和CP-La Nina事件平均生命期较长、EP-El Nino事件强度等级最高等方面是正反馈的作用。建立EP-/CP-ENSO事件的短期气候特征模板,将这两种类型ENSO事件分开进行监测和预测十分必要且意义重大。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
第一章绪论  10-17
  1.1 引言  10
  1.2 ENSO事件的研究进展  10-14
    1.2.1 ENSO事件的推测和验证  10-11
    1.2.2 ENSO事件的分类和指标  11-13
    1.2.3 ENSO事件的特征及影响  13-14
    1.2.4 大气对EP-/CP-ENSO事件响应的研究  14
  1.3 本文涉及的主要问题  14-15
    1.3.1 现有的ENSO指数不能准确全面地定义EP-/CP-ENSO事件  14
    1.3.2 对比EP-/CP-ENSO事件发生时大气的特征及响应分析明显不足  14-15
  1.4 研究内容及章节安排  15-17
第二章 ENSO事件的定义和特征  17-27
  2.1 引言  17
  2.2 资料和方法  17-18
  2.3 ENSO指数  18
  2.4 不同监测指数对两类事件代表性的比较  18-21
    2.4.1 EP型和CP型ENSO事件的空间分布  19
    2.4.2 不同的ENSO指数在EP-/CP-ENSO事件监测中的适用性  19-20
    2.4.3 Nino指数对两类ENSO事件演变特征的表征  20-21
  2.5 兼顾两类ENSO事件综合监测的指标组  21-22
    2.5.1 ENSO事件监测指标组的提出  21-22
    2.5.2 综合监测指标组的定义及其对历史事件的判定  22
  2.6 新的Nino指标组定义的历史事件  22-24
  2.7 EP-/CP-ENSO事件的特征  24-25
    2.7.1 EP-/CP-ENSO事件变化特征  24
    2.7.2 爆发、结束及成熟时间  24-25
    2.7.3 强度等级  25
  2.8 本章小结  25-27
第三章大气对两类ENSO事件的响应  27-38
  3.1 引言  27
  3.2 资料和方法  27-28
  3.3 海表温度异常特征  28-29
    SSTA极值中心位置不同  28
    SSTA纬向梯度不同  28
    强度不同  28
    生命期的差异  28-29
  3.4 850hPa风场异常特征  29-30
    环流中心位置不同  29
    涡度中心位置不同  29
    纬向风异常的强度和维持时间不同  29-30
    东太平洋东风/西风异常的持续发展  30
  3.5 200hPa高纬地区风场异常特征  30-31
    风场异常中心位置不同  31
    风场异常强度的差异  31
    风场异常纬向梯度的差异  31
  3.6 500hPa位势高度场特征  31-32
    副高强度的差异  32
    副高脊线位置的不同  32
    位势高度的不同  32
  3.7 Walker环流异常特征  32-33
    主要的上升支/下沉支位置的不同  32-33
    主要的上升/下沉气流强度的差异  33
    太平洋两侧补给气流的区别  33
  3.8 OLR特征  33-34
    热带地区对流活动的强弱  33-34
    副热带地区对流活动的差异  34
    中国和墨西哥地区对流活动的区别  34
  3.9 2009—2010年个例分析  34-37
    3.9.1 2009/2010年的El Nino事件类型及大气响应分析  35
    3.9.2 2010/2011年的La Nina事件类型及大气响应分析  35-37
  3.10 本章小结  37-38
第四章总结和讨论  38-41
  4.1 全文主要结论  38-39
  4.2 讨论与展望  39-41
附图  41-56
参考文献  56-62
致谢  62-63
个人简介  63-64

两类ENSO事件的监测及大气的响应

内容摘要

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