熱帶太平洋海洋-大氣相關作用是全球氣候系統(tǒng)的重要組成部分，厄爾尼諾/南方濤動(El Ni o-Southern Oscillation, ENSO)又是其中最活躍的成分，長期以來得到科學界的極大關注。本文使用改進的Zebiak-Cane (ZC)模式，采用求解線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，考察了ENSO的主模態(tài)在不同的背景態(tài)和海氣耦合參數(shù)下的穩(wěn)定性，并且分析了相應的不穩(wěn)定主模態(tài)的海氣變量特征和背后的控制因素。本文不僅證實前人有關ENSO有多個模態(tài)的結論，還得到了以下的創(chuàng)新性研究 結果: 1.充分認識到ZC模式在模擬ENSO方面的缺陷，即赤道東太平洋海面風異常過強，提出該缺陷是由ZC模式對赤道東太平洋大氣熱量異常經(jīng)向尺度的錯誤模擬導致的。在ZC模式的大氣模式中加入垂直動量混合和對流不穩(wěn)定參數(shù)，修正赤道東太平洋海溫異常對大氣的加熱效率及大氣內(nèi)對流激發(fā)的垂直動量混合，成功地模擬出與觀測到的降水異常分布相似的大氣熱量異常，從而得到了較為理想的ENSO異常風場。改進后的大氣模式中模擬的ENSO異常風的緯向、經(jīng)向尺度和強度均比原模式更大，且更接近觀測。 2.將改進后的大氣模式與ZC的海洋模式相耦合并作線性...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 厄爾尼諾/南方濤動觀測簡史
    1.2 ENSO 的基本特征
        1.2.1 熱帶太平洋氣候平均態(tài)
        1.2.2 El Ni o 和 La Ni a
        1.2.3 ENSO 的時空分布的變化
    1.3 本文學術構想和內(nèi)容安排
2 本文所使用的模式介紹
    2.1 Zebiak-Cane 模式
        2.1.1 ZC 模式的形成
        2.1.2 ZC 模式的海洋動力框架
        2.1.3 ZC 模式的大氣動力框架
    2.2 ZC 模式的線性化
        2.2.1 基本態(tài)的擴充
        2.2.2 線性化方案
3 大氣模式的改進
    3.1 大氣模式的缺陷
        3.1.1 本文使用的對流動量混合方案
        3.1.2 新大氣模式中的熱量參數(shù)
    3.2 新大氣模式對 ENSO 異常風的模擬
        3.2.1 總體改進
        3.2.2 對 ENSO 異常風場的模擬
    3.3 MZCAM 與 ZCAM 的物理差別
    3.4 本章小結
4. MZCCM 中 ENSO 的多模態(tài)共存性
    4.1 特征值與特征向量的計算
    4.2 不同背景態(tài)下的海氣耦合模態(tài)的穩(wěn)定性分析
        4.2.1 ENSO 的 QQ 和 QB 模態(tài)共存性
        4.2.2 QQ 和 QB 模態(tài)的共存的背景態(tài)區(qū)間
        4.2.3 QQ和QB模態(tài)的空間分布
    4.3 其他參數(shù)（μ，γ，as） QQ與 QB模態(tài)的影響
        4.3.1 溫躍層反饋強度（γ）
        4.3.2 海洋耦合作用強度（μ）
        4.3.3 海洋熱力耗散速率（as）
        4.3.4 海洋波動對QQ和QB模態(tài)的影響
        4.3.5 與前人工作的比較
    4.4 典型背景態(tài)下非線性模式的積分結果
    4.5 本章總結
5 混合層熱收支平衡分析
    5.1 QQ 模態(tài)
        5.1.1 QQ 模態(tài)的熱收支平衡
        5.1.2 QQ 模態(tài)的發(fā)展機制
    5.2 QB 模態(tài)
        5.2.1 QB 模態(tài)的熱收支平衡
        5.2.2 QB 模態(tài)的發(fā)展機制
    5.3 本章結論
6 論文總結和展望
    6.1 本文創(chuàng)新點
    6.2 本文的主要結論
    6.3 未來展望
參考文獻
個人簡歷
博士期間完成發(fā)表文章及獲獎情況
致謝



本文編號：3782959