【摘要】：積雪覆蓋是氣候系統(tǒng)的重要而活躍的部分,其變化既受來(lái)自大氣的熱力和動(dòng)力影響,同時(shí)也能引起能量和水分的異常,改變下墊面與大氣之間的熱量和水汽交換,從而對(duì)氣候變化產(chǎn)生重要的影響。過(guò)去研究表明秋季西伯利亞和青藏高原地區(qū)大范圍積雪的持續(xù)變化則可以通過(guò)行星波的傳播,導(dǎo)致冬季大尺度大氣環(huán)流異常。在全球增暖背景下,近年許多北半球中緯度地區(qū)冬季暴雪災(zāi)害頻發(fā),理解大氣環(huán)流的變化以何種機(jī)制引起積雪異常對(duì)天氣和氣候預(yù)報(bào)具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。前人的研究探討了NAO、EU1、SIB等幾種大氣環(huán)流模態(tài)對(duì)歐亞冬季雪蓋的可能控制作用,揭示了它們影響雪蓋變率的機(jī)制,但是這幾個(gè)模態(tài)只能解釋其影響區(qū)域很小一部分冬季雪蓋變率。因此冬季積雪異常的影響機(jī)理還需進(jìn)一步研究。其次過(guò)渡季節(jié)如秋季雪蓋的重要性不亞于冬季,但對(duì)其變率的研究卻很少涉及。本文將尋找秋季到冬季與歐亞雪蓋關(guān)系密切的其他大氣環(huán)流模態(tài),研究其影響雪蓋異常的物理機(jī)制。具體在中國(guó)地區(qū),過(guò)去研究表明中國(guó)雪蓋與氣溫有很強(qiáng)同步變化關(guān)系,還有一些學(xué)者對(duì)中國(guó)各地區(qū)發(fā)生的暴雪天氣過(guò)程進(jìn)行了分析,得到了很多有益的結(jié)論,但大范圍雪蓋異常的大氣環(huán)流形勢(shì)或氣候條件還不清楚。因此我們又研究了中國(guó)地區(qū)大范圍雪蓋異常環(huán)流型。我們對(duì)歐亞大陸的雪蓋時(shí)間序列做EOF分析,來(lái)確定歐亞大陸雪蓋的空間和時(shí)間變化特征。將七個(gè)逐日大氣環(huán)流模態(tài)：北極濤動(dòng)(AO)、北大西洋濤動(dòng)(NAO)、太平洋—北美(PNA)型、西大西洋(WA)型、歐亞(EU)型、東大西洋(EA)型、西太平洋(WP)型,回歸到歐亞的逐日雪蓋上。通過(guò)對(duì)比雪蓋的EOF前六個(gè)模態(tài)空間型與這七個(gè)環(huán)流指數(shù)與雪蓋的回歸空間型來(lái)揭示這些大氣模態(tài)對(duì)歐亞雪蓋影響的重要程度。分別研究了10月、11月、12月、1月、2月的情況。結(jié)果表面,AO和NAO對(duì)冬半年這五個(gè)月的雪蓋變率都起到了非常重要的控制作用；PNA對(duì)除2月份以外的其他四個(gè)月的雪蓋變率都有很強(qiáng)的控制作用；EA對(duì)10月、11月、1月的雪蓋的強(qiáng)迫作用明顯；EU則對(duì)10月、11月、12月這三個(gè)月的雪蓋控制作用明顯；WP對(duì)10月、12月和2月的雪蓋有較強(qiáng)控制作用；WA對(duì)12月和1月份的雪蓋變率影響顯著。合成分析的結(jié)果表明這些大氣環(huán)流模態(tài)可以通過(guò)影響氣溫、降水進(jìn)而影響到雪蓋變化。在中國(guó)區(qū)域,我們用主分量分析(PCA)的方法區(qū)分中國(guó)地區(qū)的雪蓋信號(hào)區(qū)。從前兩個(gè)模態(tài)的空間分布中,我們分辨出中國(guó)三個(gè)不同地區(qū)的雪蓋信號(hào)。確定了影響中國(guó)大范圍雪蓋異常的大氣環(huán)流的配置�？偨Y(jié)而言,中國(guó)地區(qū)的雪蓋增多與冷空氣活動(dòng)有關(guān)：(1)中國(guó)內(nèi)蒙古、黃河流域、新疆南部及長(zhǎng)江中下游地區(qū)的大范圍的雪蓋增多與寒潮爆發(fā)有關(guān),環(huán)流特征是西伯利亞高壓顯著增強(qiáng),東亞大槽加深,地表有西風(fēng)異常,通常伴隨著從太平洋來(lái)的水汽輸送。(2)中國(guó)東北地區(qū)的雪蓋增多也是因?yàn)槔淇諝饣顒?dòng)引起氣溫降低。不同的是,西伯利亞高壓異常中心更北,強(qiáng)度較弱,導(dǎo)致冷空氣路徑偏北,影響地區(qū)局限在東北地區(qū)。
【圖文】：

雪蓋開(kāi)始消退，到５月份大部分雪蓋淆失。為了方便xO巧雪蓋變率，ＦｒｅｉＷ定義逡逑了邋＂活躍＂積雪變化區(qū)為積雪出現(xiàn)的概率在０．１到０．９之間的地區(qū)。逡逑圖１．１為９月到２月的雪蓋活躍區(qū)。１０月和１１月有最大的雪蓋活躍區(qū)，這逡逑時(shí)候雪在大陸上大規(guī)模的積累。在夏季末和冬季中期雪蓋活躍區(qū)最少。９月活躍逡逑區(qū)主要在６（ＴＮｌ＾北Ｗ及一些南方的山脈（如青藏高原）。從１２月到３月，活躍逡逑區(qū)基本都位于４７’Ｎ邋Ｗ南，因?yàn)樵诖耍妆钡拇箨懮蠋缀酰保埃埃ザ急谎└采w了。歐逡逑亞大陸有個(gè)例外，歐洲北部此時(shí)依然是雪蓋活躍區(qū)，是因?yàn)楹Ｑ髿鈭F(tuán)維持了冬季逡逑地表平均氣溫氋于韓度平均溫度。冬季月份活躍區(qū)的南部邊界約為３０＂Ｎ，包括逡逑８０‘Ｅ－邋１０５－Ｅ青藏商原的大片地區(qū)。逡逑這里得到的雪蓋活躍區(qū)與Ｇｒｏｉｓｍａｎ等Ｗ的雪瞬變區(qū)域（ＳＴＲｓ）類似，同樣逡逑類似于Ｋａｒｌ等町Ｇｒｏｉｓｍａｎ等Ｉ６摧出的溫度敏感區(qū)（ＴＳ民Ｓ）。ＳＴＲｓ和雪蓋活躍逡逑區(qū)一樣都是根巧雪蓋變率來(lái)定義的，不同的地方是ＳＴＲｓ是在季節(jié)時(shí)間尺度上。逡逑在春秋季節(jié)，活躍區(qū)顯示季節(jié)性的ＳＩＲＳ的北部和南部在月尺度上很大程度上是逡逑相互獨(dú)立的。ＴＳＲｓ．定義為從暖季到冷季積雪頻次大幅改變的地區(qū)

雪蓋開(kāi)始消退，到５月份大部分雪蓋淆失。為了方便xO巧雪蓋變率，ＦｒｅｉＷ定義逡逑了邋＂活躍＂積雪變化區(qū)為積雪出現(xiàn)的概率在０．１到０．９之間的地區(qū)。逡逑圖１．１為９月到２月的雪蓋活躍區(qū)。１０月和１１月有最大的雪蓋活躍區(qū)，這逡逑時(shí)候雪在大陸上大規(guī)模的積累。在夏季末和冬季中期雪蓋活躍區(qū)最少。９月活躍逡逑區(qū)主要在６（ＴＮｌ＾北Ｗ及一些南方的山脈（如青藏高原）。從１２月到３月，活躍逡逑區(qū)基本都位于４７’Ｎ邋Ｗ南，，因?yàn)樵诖耍妆钡拇箨懮蠋缀酰保埃埃ザ急谎└采w了。歐逡逑亞大陸有個(gè)例外，歐洲北部此時(shí)依然是雪蓋活躍區(qū)，是因?yàn)楹Ｑ髿鈭F(tuán)維持了冬季逡逑地表平均氣溫氋于韓度平均溫度。冬季月份活躍區(qū)的南部邊界約為３０＂Ｎ，包括逡逑８０‘Ｅ－邋１０５－Ｅ青藏商原的大片地區(qū)。逡逑這里得到的雪蓋活躍區(qū)與Ｇｒｏｉｓｍａｎ等Ｗ的雪瞬變區(qū)域（ＳＴＲｓ）類似，同樣逡逑類似于Ｋａｒｌ等町Ｇｒｏｉｓｍａｎ等Ｉ６摧出的溫度敏感區(qū)（ＴＳ民Ｓ）。ＳＴＲｓ和雪蓋活躍逡逑區(qū)一樣都是根巧雪蓋變率來(lái)定義的，不同的地方是ＳＴＲｓ是在季節(jié)時(shí)間尺度上。逡逑在春秋季節(jié)，活躍區(qū)顯示季節(jié)性的ＳＩＲＳ的北部和南部在月尺度上很大程度上是逡逑相互獨(dú)立的。ＴＳＲｓ．定義為從暖季到冷季積雪頻次大幅改變的地區(qū)
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P434;P426.63

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本文編號(hào)：2692939