熱帶海洋是大尺度海氣相互作用的關鍵區(qū)域,對全球氣候變化有重要影響。厄爾尼諾與南方濤動（ENSO）及熱帶大西洋變率（TAV）分別是熱帶太平洋及熱帶大西洋最顯著的氣候變率。對熱帶海洋海表溫度（SST）的預報是預報ENSO和TAV的關鍵要素,對全球氣候、生態(tài)環(huán)境及許多國家的防災減災、經(jīng)濟發(fā)展有非常重要的意義。 本文利用一個中等復雜程度的海-氣耦合模式,對1980-2000年熱帶太平洋和大西洋SST變率進行回顧性預報,并研究分析其可預報性的影響因素。耦合模式的大氣部分為全球大氣環(huán)流模式CCM3,海洋部分為Zebiak-Cane類型的約化重力模式。并創(chuàng)新性地在耦合模式中加入大氣噪聲過濾器,檢驗天氣噪聲對預報的影響。初始時間設為四個不同季節(jié),預報時長為12個月。 第一部分工作為ENSO預報。本文改進了初始化方案,并使用噪聲過濾器減少天氣噪聲對耦合過程的影響。預報結(jié)果表明,改進的模式顯著提高了ENSO預報技能。Nino3指數(shù)提前6個月的預報相關系數(shù)為0.71,提前12個月的預報相關系數(shù)為0.43;Nino3.4指數(shù)提前6個月的預報相關系數(shù)為0.75,提前12個月的預報相關系數(shù)為0.4... 

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究意義
    1.2 研究背景
        1.2.1 ENSO 機制、可預報性及預報進展
        1.2.2 TAV 機制、可預報性及預報進展
    1.3 研究目的和主要內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 內(nèi)容結(jié)構(gòu)
第二章 模式與方法
    2.1 海－氣耦合模式簡介
        2.1.1 模式組成和設置
        2.1.2 模式驗證
    2.2 大氣噪聲過濾器
        2.2.1 簡介
        2.2.2 原理
        2.2.3 應用與效果檢驗
    2.3 預報的基本策略
        2.3.1 初始化方案
        2.3.2 預報方案
第三章 ENSO 預報結(jié)果
    3.1 預報試驗設計
    3.2 確定性技巧評估
        3.2.1 熱帶太平洋SST 預報的相關技巧
        3.2.2 ENSO 預報的相關技巧及均方根誤差
    3.3 概率性技巧評估
        3.3.1 相對工作特征（ROC）分析方法
        3.3.2 ENSO 預報的ROC 技巧
    3.4 強ENSO 事件中赤道太平洋冷舌的模擬
    3.5 ENSO 預報技巧的季節(jié)性差異
    3.6 小結(jié)與討論
        3.5.1 本章主要結(jié)論
        3.5.2 討論
        3.5.3 與其他預報模式的比較
第四章 天氣噪聲和初始條件對ENSO 預報的影響
    4.1 過濾天氣噪聲在ENSO 預報中的作用
        4.1.1 部分濾噪試驗
        4.1.2 熱收支試驗
    4.2 初始化方案對ENSO 預報的影響
    4.3 小結(jié)與討論
        4.3.1 本章主要結(jié)論
        4.3.2 討論
第五章 模式偏差對ENSO 預報的影響及初步改進
    5.1 “理想溫躍層”試驗
        5.1.1 試驗設計
        5.1.2 試驗結(jié)果
        5.1.3 實際溫躍層模擬中的問題
    5.2 大氣模式偏差的影響
    5.3 大氣模式偏差校正的初步嘗試
        5.3.1 模式輸出統(tǒng)計（MOS）校正方法
        5.3.2 初步結(jié)果
    5.4 小結(jié)與討論
        5.4.1 本章主要結(jié)論
        5.4.2 關于春季可預報性障礙的討論
第六章 熱帶大西洋海溫變率的預報
    6.1 預報結(jié)果
        6.1.1 預報試驗設計
        6.1.2 SST 預報技巧
        6.1.3 SST 預報的季節(jié)性差異
        6.1.4 降雨量預報
    6.2 天氣噪聲對預報的影響
        6.2.1 試驗設計
        6.2.2 試驗結(jié)果
    6.3 海洋動力過程在預報中的作用
    6.4 小結(jié)與討論
        6.4.1 本章主要結(jié)論
        6.4.2 各TAV 有關區(qū)域可預報性的討論
第七章 結(jié)論
    7.1 主要結(jié)論及創(chuàng)新點
        7.1.1 關于ENSO 預報
        7.1.2 關于熱帶大西洋預報
    7.2 討論
    7.3 存在的問題及工作展望
參考文獻
附錄Ⅰ預報試驗方案索引與匯總
附錄Ⅱ文獻中的ENSO 預報模式技巧對比
附錄Ⅲ強ENSO 事件中赤道太平洋冷舌的演變
附錄Ⅳ發(fā)表論文目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]ENSO機理及其預測研究[J]. 李崇銀,穆穆,周廣慶,楊輝.  大氣科學. 2008(04)
[2]東亞冬季風-暖池狀況-ENSO循環(huán)的關系[J]. 李崇銀,穆明權(quán).  科學通報. 2000(07)



本文編號：3691193