在氣候系統(tǒng)中,大氣變化除了受局地海區(qū)海表溫度(SST)異常影響之外,還可能受其他海區(qū)的影響。如何從觀測(cè)資料中來(lái)分離不同海區(qū)SST異常各自對(duì)大氣變化的貢獻(xiàn)成為海洋-大氣相互作用研究中的難點(diǎn)。針對(duì)該問(wèn)題,本文在前人研究基礎(chǔ)上提出了一種統(tǒng)計(jì)方法-廣義平衡反饋方法(GEFA)。利用GEFA,基于NCEP再分析SST、海表熱通量場(chǎng)和大氣位勢(shì)高度場(chǎng)月平均資料,本文系統(tǒng)分析了全球大洋SST主模態(tài)對(duì)大氣的反饋特征。另外,利用GEFA結(jié)合奇異值分解(GEFA-SVD)方法,進(jìn)一步探討了北大西洋SST異常對(duì)大氣的最優(yōu)反饋模。本文取得以下主要?jiǎng)?chuàng)新性成果: 提出了一種統(tǒng)計(jì)方法-廣義平衡反饋方法(GEFA)用于分離不同海區(qū)SST異常各自對(duì)大氣的影響。該方法的可行性在簡(jiǎn)單熱平流耦合模式中得到了驗(yàn)證。在北大西洋海-氣邊界熱力反饋的簡(jiǎn)單應(yīng)用中,GEFA結(jié)果不僅驗(yàn)證了海表熱通量局地負(fù)反饋為主的特征,還探測(cè)到灣流區(qū)SST異常對(duì)下游副極地海區(qū)海表熱通量的非局地正反饋效應(yīng)。 運(yùn)用GEFA首次綜合系統(tǒng)分析了觀測(cè)中全球大洋SST主模態(tài)各自對(duì)大氣的反饋特征,指出:ENSO事件發(fā)生時(shí),對(duì)應(yīng)的大氣異常主要是熱帶太平洋TP1模(熱帶太平洋SST EOF第一模)和熱帶印度洋TI1模(熱帶印度洋SST EOF第一模)共同作用的結(jié)果。對(duì)熱帶太平洋TP1模,局地反饋表現(xiàn)為熱帶東-中太平洋上空跨赤道兩側(cè)的斜壓Rossby波對(duì),而在中高緯度大氣位勢(shì)高度異常呈向極的相當(dāng)正壓結(jié)構(gòu)遙相關(guān)波列;對(duì)熱帶印度洋TI1模,全球大氣響應(yīng)顯著,整個(gè)熱帶位勢(shì)高度異常呈均勻分布,而在副熱帶呈緯向分布,南北兩半球?qū)ΨQ。 另外,從觀測(cè)中論證中高緯度海溫異常對(duì)大氣有適度影響,但相對(duì)于熱帶海溫異常對(duì)大氣的作用強(qiáng)度要弱。對(duì)北太平洋馬蹄型海溫異常(NP1模),局地大氣呈相當(dāng)正壓結(jié)構(gòu)響應(yīng)-暖(冷)SST異常對(duì)應(yīng)大氣高(低)壓異常,而下游為北大西洋濤動(dòng)(NAO)響應(yīng);對(duì)北大西洋三極型海溫異常(NA1模),大氣響應(yīng)主要表現(xiàn)為局地相當(dāng)正壓結(jié)構(gòu)的NAO異常。 作為廣義平衡反饋方法的延伸,GEFA-SVD方法在北大西洋海-氣邊界熱力反饋的分析表明,海表熱通量的最優(yōu)反饋模仍以局地負(fù)反饋為主,最大響應(yīng)振幅為~ 40Wm 2 K1;對(duì)500hPa位勢(shì)高度場(chǎng)的最優(yōu)響應(yīng)來(lái)說(shuō),大氣NAO異常對(duì)北大西洋偶極型SST異常強(qiáng)迫最敏感,最大響應(yīng)上界為~ 70mK ?1。 總的來(lái)說(shuō),GEFA是研究海-氣相互作用的一種有效統(tǒng)計(jì)方法。以上GEFA結(jié)果,為長(zhǎng)期氣候預(yù)測(cè)提供參考,也為理解海洋對(duì)大氣的反饋?zhàn)饔煤臀锢頇C(jī)制研究提供依據(jù)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：P732.6
【部分圖文】：

17 熱帶與北太平洋‘大氣橋’示意圖（a）及冬季 ENSO 指數(shù)與隨后早春球 SST 異常相關(guān)圖（b）（引自 Alexander et al, 2002） Schematic of the ‘a(chǎn)tmospheric bridge’ between tropical and Noific oceans (a) and the correlation map of ENSO index (NDJ) with global SA)(b) (from Alexander et al, 2002)

熱帶印度洋海盆一致模（虛線）及 El Nino（實(shí)線）指帶印度洋海盆一致模指數(shù)與夏季 200hPa 位勢(shì)高度場(chǎng)異常（陰影）相關(guān)圖（引自 Yang et al, 2007 Evolution of the index of tropical India Ocean mode (dline); b The correlation map of tropical India Ocean modl/Aug 200hPa GHT (contours)and SST(shaded) (from Ya

20圖 1-7 在觀測(cè)，CCM3 模式及 POGA 試驗(yàn)（自上而下）中，左欄圖表征緯向平均高層大氣主要對(duì)熱帶東太平洋 ENSO 響應(yīng)結(jié)果；中欄圖表征緯向平均高層大氣對(duì)ENSO 及與 ENSO 相關(guān) SST 異常強(qiáng)迫的響應(yīng)特征；而右欄圖是與中欄圖對(duì)應(yīng)的熱帶經(jīng)向平均 SST 異常強(qiáng)迫分布圖（引自 Kumar and Hoerling, 2003）Fig1-7 The response of zonal average 200hPa GHT to the individual tropical PacificENSO forcing in the left panel, to the ENSO and ENSO related SST forcing in theright panel and the corresponding meridionally average SSTA forcing to middle panelshown in right panel (from Kumar and Hoerling, 2003 )
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 溫娜;廣義平衡反饋方法及其在研究海洋對(duì)大氣反饋中的初步應(yīng)用[D];中國(guó)海洋大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 匡曉迪;氣候變化對(duì)渤海鹽度年際變化及長(zhǎng)期變化的影響[D];中國(guó)海洋大學(xué);2009年

2 張?jiān)儡?2009/2010冬季中國(guó)氣溫異常及其對(duì)海表溫度的遙響應(yīng)[D];南京信息工程大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2880317