【摘要】：本文利用中分辨率成像光譜儀(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,簡稱MODIS)提供的云產(chǎn)品數(shù)據(jù)和歐洲中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,簡稱ECMWF)提供的大氣再分析資料,應(yīng)用了多元線性回歸分析、合成分析和小波分析等方法對北太平洋不同地區(qū)低云的季節(jié)、年際和次季節(jié)變化特征及影響因子進(jìn)行了研究。主要結(jié)論如下:(1)在年際尺度上,夏季北太平洋東部地區(qū)低云云量(Low Cloud Fraction,簡稱LCF)的增加與邊界層逆溫強(qiáng)度(Estimated Inversion Strength,簡稱EIS)的增強(qiáng)和以及海溫(Sea Surface Temperature,簡稱SST)的降低有關(guān),其中厄爾尼諾現(xiàn)象起著十分重要的作用。厄爾尼諾會通過提高SST使EIS降低,從而與LCF之間形成負(fù)反饋作用。在北太平洋西部地區(qū),冬季LCF的增強(qiáng)與感熱通量(Sensible Heat Flux,簡稱SHF)和冷平流呈正相關(guān),這可能與副極地海洋鋒(Subpolar Frontal Zone,簡稱SPFZ)的增強(qiáng)有關(guān)。SPFZ會通過增強(qiáng)海表冷平流使向上的SHF增加,進(jìn)一步促進(jìn)低云的形成。(2)北太平洋東部和西部地區(qū)LCF季節(jié)變化的影響因子存在很大的差異。在北太平洋東部地區(qū),LCF在夏季的增加主要受到EIS和相對濕度(Relative Humidity,簡稱RH)的促進(jìn)作用。在北太平洋西部地區(qū),冬季LCF的增加主要是由增強(qiáng)的感熱通量SHF和冷平流引起的。(3)北太平洋東部和西部地區(qū)均存在明顯的LCF次季節(jié)信號。在北太平洋東部地區(qū),LCF的次季節(jié)變化與海面風(fēng)速和EIS呈正相關(guān),與SST和溫度平流呈負(fù)相關(guān)。該地區(qū)增強(qiáng)的海表風(fēng)速和冷平流可以通過提高EIS來促進(jìn)低云的形成。同時,LCF的增加會使得到達(dá)地面的太陽短波輻射減少,從而使SST降低。在北太平洋西部地區(qū),LCF的次季節(jié)變化主要受海表風(fēng)速,冷平流和SHF的影響,并與這些影響因子成正相關(guān)。該地區(qū)增強(qiáng)的海表風(fēng)速和冷平流可以通過增加SHF來促進(jìn)低云的形成。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P461
【圖文】：

在年際尺度上，北太平洋 LCF 與 EIS 之間的正相關(guān)關(guān)系較弱（圖3.1），說明 EIS 不是影響北太平洋 LCF 年際變化的唯一因子。此外，也有學(xué)者指出在北太平洋，LCF 的年際變化在很大程度上會受到海溫、邊界層逆溫強(qiáng)度、感熱通量、垂直速度以及溫度平流的影響[84-85]。在本小節(jié)中，我們主要關(guān)注在北太平洋不同地區(qū)，LCF的年際變化分別會受到哪些因素的影響。圖 3.1 北太平洋低云云量年際變化異常對應(yīng)的邊界層逆溫強(qiáng)度頻率，左上角為相關(guān)系數(shù)，虛線表示標(biāo)準(zhǔn)差（Koshiro T 等，2017）

解釋低云的氣候態(tài)分布以及季節(jié)變化特征[18,24]。因此，我們根據(jù)公式（2.1）中的一步計算得出了 EIS。圖 4.2c 和 4.2d 分別給出了 2003—2015 年北太平洋夏季和IS 多年平均的氣候分布特征。從圖中可以明顯看出，在夏季，EIS 的大值區(qū)主要 25°N，125°W 附近的墨西哥西海岸以及 40°N 以北的中緯度地區(qū)（圖 4.2c），這 LCF 的空間分布特征基本一致（圖 4.2a）。與夏季相比，冬季 EIS 大值區(qū)在墨西岸依然存在，但強(qiáng)度要遠(yuǎn)小于夏季（圖 4.2d）。這一區(qū)域?qū)?yīng)的冬季 LCF 也要夏季，說明在這一區(qū)域，LCF 與 EIS 的季節(jié)變化特征基本一致。值得注意的是，西北太平洋鄂霍次克海附近，EIS 呈現(xiàn)出局地最小值，并且其絕對值小于零，這季該區(qū)域大氣邊界層很不穩(wěn)定（圖 4.2d）。但是這一區(qū)域?qū)?yīng)的冬季 LCF 卻存最大值，這與前人所提出的 EIS 與 LCF 之間存在正相關(guān)關(guān)系的研究結(jié)果相矛盾此 EIS 不能解釋該區(qū)域 LCF 的季節(jié)變化，說明該地區(qū)低云的季節(jié)變化可能是由響因子控制的。

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本文編號：2733709