發(fā)布時(shí)間：2020-04-27 08:02

【摘要】：南亞高壓是亞洲夏季風(fēng)的重要環(huán)流系統(tǒng)之一,它的次季節(jié)尺度異常對(duì)亞洲地區(qū)的天氣氣候有著重要影響。本文利用1979-2013年夏季6-8月歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF)的ERA-Interim逐日再分析資料,美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)逐日對(duì)外長(zhǎng)波輻射(OLR)資料,NOAA氣候預(yù)測(cè)中心(CPC)逐日降水資料等,研究了夏季南亞高壓次季節(jié)尺度強(qiáng)度異常及相伴隨的降水、水汽輸送等的異常特征。通過(guò)診斷全型垂直渦度傾向方程,探討了南亞高壓次季節(jié)強(qiáng)度異常的大氣內(nèi)部動(dòng)力學(xué)機(jī)制。利用統(tǒng)計(jì)方法分析了南亞高壓次季節(jié)尺度異常與亞洲季風(fēng)區(qū)持續(xù)性強(qiáng)降水事件和高溫事件的聯(lián)系。最后,通過(guò)對(duì)耦合模式比較計(jì)劃第五階段(CMIP5)的18個(gè)全球氣候模式的評(píng)估,探討了全球氣候模式模擬南亞高壓次季節(jié)尺度強(qiáng)度異常的關(guān)鍵大氣內(nèi)部動(dòng)力學(xué)過(guò)程。本文主要的結(jié)論如下:1、南亞高壓次季節(jié)尺度強(qiáng)度異常的特征通過(guò)對(duì)1979-2013年夏季南亞高壓區(qū)域(20°-35°N,35°-110°E)200hPa位勢(shì)高度場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化次季節(jié)異常做經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分解(EOF),第一模態(tài)為南亞高壓次季節(jié)尺度強(qiáng)度異常.表現(xiàn)為南亞高壓區(qū)域位勢(shì)高度場(chǎng)整體一致的增強(qiáng)或減弱的特征,中心位于伊朗高原至青藏高原西部,主要周期為10-36天。在南亞高壓異常增強(qiáng)時(shí),南亞高壓區(qū)域表現(xiàn)為明顯的位勢(shì)高度場(chǎng)正異常,而其北側(cè)的高緯地區(qū)表現(xiàn)為負(fù)異常。這樣的正負(fù)異常型從-9天開(kāi)始出現(xiàn),隨后逐漸局地增強(qiáng)。與此相伴隨的,熱帶地區(qū)赤道至20°N之間表現(xiàn)為強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)的異常雨帶。到了 0天時(shí),南亞高壓的異常增強(qiáng)達(dá)到最強(qiáng),雨帶從熱帶地區(qū)向北傳播至整個(gè)亞洲季風(fēng)區(qū)。在此過(guò)程中,西太平洋副熱帶高壓略微向西伸展,索馬里越赤道氣流的水汽輸送和與西太平洋副熱帶高壓相關(guān)的水汽輸送也明顯增強(qiáng)。2、南亞高壓次季節(jié)尺度強(qiáng)度異常的大氣內(nèi)部動(dòng)力學(xué)機(jī)制從大氣內(nèi)部動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)看,大氣非絕熱加熱對(duì)環(huán)流的反饋?zhàn)饔檬怯绊懩蟻喐邏捍渭竟?jié)強(qiáng)度異常的重要機(jī)制之一。通過(guò)對(duì)全型垂直渦度傾向方程的診斷,揭示出了與熱帶地區(qū)北傳異常雨帶相關(guān)的非絕熱加熱對(duì)南亞高壓次季節(jié)強(qiáng)度異常起到了關(guān)鍵的作用。當(dāng)熱帶地區(qū)次季節(jié)異常雨帶北傳到達(dá)南亞高壓控制范圍時(shí),對(duì)流層中高層增大的非絕熱加熱的垂直梯度強(qiáng)迫高層大氣產(chǎn)生異常負(fù)渦度,直接導(dǎo)致南亞高壓強(qiáng)度增強(qiáng),這一項(xiàng)起到最顯著的增強(qiáng)南亞高壓強(qiáng)度異常的作用。而非絕熱加熱的水平梯度對(duì)南亞高壓南側(cè)和北側(cè)異常增強(qiáng)有一定作用。在南亞高壓南部氣候態(tài)的東風(fēng)氣流的平流作用下,負(fù)渦度異常自東向西輸送,即平流過(guò)程有利于南亞高壓西部的增強(qiáng)。在氣候模式中,模擬南亞高壓次季節(jié)強(qiáng)度異常較好的模式可以很好的再現(xiàn)與南亞高壓異常增強(qiáng)時(shí)相伴隨的異常雨帶的北傳。通過(guò)動(dòng)力學(xué)診斷,證實(shí)這一異常雨帶所引起的非絕熱加熱反饋于南亞高壓,對(duì)南亞高壓的異常增強(qiáng)起到了維持的作用,因而這些模式可以很好的模擬出南亞高壓次季節(jié)強(qiáng)度異常。而模擬較差的模式是因?yàn)槠錄](méi)有很好的模擬出這一關(guān)鍵的大氣內(nèi)部動(dòng)力學(xué)過(guò)程,從而不能很好的再現(xiàn)南亞高壓次季節(jié)強(qiáng)度異常增強(qiáng)的過(guò)程。3、南亞高壓次季節(jié)強(qiáng)度異常對(duì)持續(xù)性強(qiáng)降水和高溫事件的影響南亞高壓的強(qiáng)弱異常對(duì)亞洲季風(fēng)區(qū)持續(xù)性強(qiáng)降水事件和高溫事件發(fā)生頻數(shù)和發(fā)生強(qiáng)度具有調(diào)制作用。對(duì)于持續(xù)性強(qiáng)降水事件,亞洲季風(fēng)區(qū)從印度次大陸至東亞?wèn)|部較低閾值的持續(xù)性降水事件在南亞高壓強(qiáng)弱事件時(shí)發(fā)生的頻數(shù)分別占到30%和20%左右。當(dāng)閾值提高后,南亞高壓偏強(qiáng)時(shí)發(fā)生持續(xù)性強(qiáng)降水事件的比例提高到40%-50%,強(qiáng)度也更強(qiáng),偏弱時(shí)發(fā)生持續(xù)性強(qiáng)降水比例下降到10%,兩者對(duì)比更加明顯。這說(shuō)明南亞高壓對(duì)亞洲季風(fēng)區(qū)的較強(qiáng)的持續(xù)性強(qiáng)降水事件影響更加顯著,而對(duì)較弱的持續(xù)性降水事件影響較小。南亞高壓異常偏強(qiáng)時(shí)發(fā)生高溫事件的比例僅占到總高溫事件的10%,南亞高壓異常偏弱時(shí)的比例占到20%左右。對(duì)于較強(qiáng)的高溫事件,南亞高壓對(duì)其影響作用在印度次大陸地區(qū)較為顯著,而在我國(guó)華南地區(qū)并不明顯。對(duì)于較弱的高溫事件,南亞高壓對(duì)其影響在我國(guó)華南比較顯著,而在印度次大陸地區(qū)并不顯著。
【圖文】：

圖邋２．２邋１９７９－２０１３邋年夏季平均的（ａ）沿２０°－３０°Ｎ平均的緯圈環(huán)流；（ｂ）沿３０°－４０°Ｎ平均的逡逑緯圈環(huán)流；（ｃ）沿８５°－９５°Ｅ平均的經(jīng)圈環(huán)流；（ｄ）沿１１０°Ｅ－１２０°Ｅ平均的經(jīng)圈環(huán)流。逡逑２２逡逑

邐第二章南亞高壓次季節(jié)尺度強(qiáng)度異常的特征邐逡逑果取平均（圖２．３ｄ），主要的顯著周期表現(xiàn)為１０－３６天左右，且通過(guò)了邋９５％的信逡逑度檢驗(yàn)。此外，ＰＣ１的１０－３０天的方差貢獻(xiàn)為６５％，而３０－６０天的方差貢獻(xiàn)僅為逡逑１５％。因此，南亞高壓次季節(jié)強(qiáng)度異常與１０－３０的準(zhǔn)雙周振蕩更為相關(guān)，而與３０－６０逡逑天的季節(jié)內(nèi)振蕩關(guān)系不是十分密切，，但其周期比南亞高壓次季節(jié)位置東西異常周逡逑期略長(zhǎng)。逡逑ＯＦ邋１４４ａ
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：P424

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