基于拉格朗日方法的華北汛期水汽輸送變化及其可能成因分析
發(fā)布時(shí)間:2020-03-30 20:38
【摘要】:利用1951-2009年NCEP再分析資料及全國(guó)753個(gè)測(cè)站逐日降水量資料,結(jié)合歐拉方法分析華北汛期局地水汽變化;通過(guò)美國(guó)NOAA開發(fā)的拉格朗日軌跡模式HYSPLIT模擬華北汛期氣塊來(lái)源,結(jié)合海量氣塊追蹤法和SEOF等統(tǒng)計(jì)方法分析華北汛期水汽來(lái)源氣候特征,時(shí)空變化特征,分析水汽來(lái)源輸送變化對(duì)降水年代際變化的影響,探討其與海溫場(chǎng)和環(huán)流場(chǎng)的聯(lián)系。主要得到以下結(jié)論:(1)利用歐拉方法,發(fā)現(xiàn)華北汛期的局地水汽主要來(lái)源于南邊和西邊通道的水汽輸入,占總輸入的60%,40%。東邊和北邊通道以水汽輸出為主,占總輸出的79%,21%。華北汛期局地水汽收支其變化呈先上升后減弱過(guò)程,整體呈下降趨勢(shì),其中南邊通道起著主導(dǎo)作用。(2)通過(guò)拉格朗日方法追蹤華北汛期水汽來(lái)源,發(fā)現(xiàn)華北汛期水汽輸送的氣候狀態(tài)下,主要水汽來(lái)源:1、歐亞大陸;2、局部地區(qū);3、孟灣-南海;4、印度洋;5、太平洋,他們對(duì)華北汛期的水汽輸送貢獻(xiàn)分別為14.4%,10.2%,33.8%,10.7%,30.9%,其中南海-孟灣的來(lái)源水汽最多。水汽來(lái)源清晰的呈現(xiàn)出3個(gè)關(guān)鍵的水汽輸送路徑,這三個(gè)路徑分別與中緯度環(huán)流,東亞季風(fēng)體系中的西太平洋副高以及印度季風(fēng)相關(guān)。印度洋、孟灣-南海和太平洋為主的輸送的氣流為低空暖濕氣流,而歐亞大陸為主的北方大陸為高空干冷氣流;(3)利用SEOF分析華北汛期水汽輸送的時(shí)空特征發(fā)現(xiàn):空間分布型呈南北異號(hào)的偶極型分布。20世紀(jì)80年代以前,表現(xiàn)為“北負(fù)南正”的水汽輸送。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來(lái)后情況恰好反之,表現(xiàn)為“北正南負(fù)”的水汽輸送異常。華北的降水特征與這種南北“蹺蹺板”式的水汽輸送顯著年代際相關(guān);(4)華北汛期各源地水汽定量分析表明:1980年后,廣大海洋地區(qū)包括孟灣-南海,西太平洋,印度洋的水汽輸送貢獻(xiàn)由多變少(由43.2%變成21.5%),而歐亞大陸,局地地區(qū),西北太平洋地區(qū)水汽輸送貢獻(xiàn)由少變多(12.2%變成23.1%)。1980年后,總水汽來(lái)源減少10.8%,對(duì)應(yīng)同時(shí)期華北降水減少15.8%,南海-孟灣,印度洋是影響華北汛期水汽來(lái)源的關(guān)鍵區(qū)域,其水汽1980年后輸送分別減少了-11.8%,-5.6%;(6)華北地區(qū)的水汽來(lái)源年代際變化與太平洋海溫及東亞環(huán)流場(chǎng)的關(guān)系的分析表明:從海溫場(chǎng)上看,1980年前,PDO處于冷相位,華北地區(qū)的水汽來(lái)源處于年代際偏多時(shí)期,而PDO處于暖相位時(shí)恰好相反。PDO是影響華北汛期水汽來(lái)源呈現(xiàn)南北分支的關(guān)鍵因素;從環(huán)流場(chǎng)上看:1980年后,500hPa高度場(chǎng)上,環(huán)流由1980年前的徑向環(huán)流突出轉(zhuǎn)變?yōu)榫曄颦h(huán)流突出,蒙古至青藏高原地區(qū)的高空槽活動(dòng)減少,華北上游上空氣旋性環(huán)流減少;另外,500hPa氣溫在蒙古至青藏高原以北地區(qū)出現(xiàn)降低,這一方面使得該地區(qū)對(duì)流層上層的位勢(shì)高度降低,導(dǎo)致高空急流南移,造成東亞季風(fēng)減弱,水汽很難到達(dá)華北地區(qū);另一方面,使得該地區(qū)對(duì)流層底層氣壓升高,地面受低壓系統(tǒng)控制減少,使得水汽輻合減弱。
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:P426
,
本文編號(hào):2608032
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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