【摘要】：基于中國地區(qū)760個氣象站點1961-2016年日最高、最低氣溫、累積降水數據,采用百分比閾值法定義極端高溫和極端低溫閾值,對夏季極端高溫日數和冬季極端低溫日數的變化趨勢、主要變化模態(tài)、周期特征、突變特征等進行分析,并研究了降水和極端氣溫日數的相關性;基于ERA-interim全球海溫再分析資料研究了全球海溫影響中國夏季極端高溫日數和冬季極端低溫日數的關鍵區(qū);基于NCEP/NCAR再分析資料,研究了不同季節(jié)北半球和南半球海冰密集度與極端氣溫日數EOF第一模態(tài)時間系數的相關性空間分布特征,從多個層面對極端氣溫偏多年與偏少年的大氣異常環(huán)流進行了分析。最后結合大氣環(huán)流異常討論了南北半球海冰密集度變化對中國極端氣溫日數的影響。主要結論如下:1.除第三階梯內陸地區(qū)外,中國大部分地區(qū)夏季極端高溫日數具有顯著增加的趨勢,東南沿海地區(qū)和青海高原的高正值區(qū)中部分地區(qū)增加趨勢大于4d/10a;冬季極端低溫日數在全國范圍內均表現出顯著的減少趨勢,華北和西南地區(qū)的高負值區(qū)中部分地區(qū)冬季極端低溫日數減少趨勢小于-4d/10a。中國夏季極端高溫日數EOF前三個模態(tài)分別表現出全國大部分地區(qū)變化一致、南方地區(qū)與北方地區(qū)反向變化、東南沿海地區(qū)與長江黃河之間地區(qū)和遼寧吉林地區(qū)反向變化的變化特征,時間系數分別在2002年、1995年、1978年左右發(fā)生突變;中國冬季極端低溫日數的EOF前三個模態(tài)分別表現出全國變化一致、東北和新疆北部地區(qū)與全國其他地區(qū)反向變化、中國第一階梯和第二階梯反向變化的變化特征,時間系數分別在1980年、1982年、1992年發(fā)生突變。上述六個模態(tài)時間系數均存在3或4年時間尺度的顯著變化周期。2.夏季極端高溫日數與降水量之間的相關關系在全國整體上呈現顯著地負相關,尤其在內蒙古東部地區(qū)負相關系數-0.6,冬季極端低溫日數與降水的相關性在全國大部分地區(qū)不顯著,顯著負相關的區(qū)域主要位于華東地區(qū),顯著正相關的區(qū)域主要位于中國西部地區(qū)。當赤道西太平洋、南太平洋、日本海、印度洋、北大西洋西部和北部海域的夏季海溫偏高或者南極洲附近海域、格陵蘭島東北角至斯瓦爾巴群島間海域海溫偏低時,中國大部分地區(qū)的夏季極端高溫日數將增加;而當赤道中太平洋偏北部、北大西洋西部馬尾藻海域和印度洋阿拉伯海域的冬季海溫偏高時,中國整體上的冬季極端低溫日數會偏少。3.中國夏季極端高溫EOF第一模態(tài)時間系數與前期秋季至同期夏季北冰洋海域海冰密集度均存在顯著負相關區(qū)域,其中前期秋季的顯著負相關區(qū)域最大,從斯瓦爾巴群島以東直至加拿大海盆;與南極洲附近海域海冰密集度存在正顯著相關區(qū)域分別零星地分布在印度洋海盆區(qū)域、太平洋南極海嶺區(qū)域、和恩德比地北部海域。冬季極端低溫日數EOF第一模態(tài)時間系數與同期春季至同期冬季四個季節(jié)北冰洋海冰密集度存在顯著正相關區(qū)域,其中同期春季與同期冬季的顯著正相關區(qū)較小,同期夏季的正相關區(qū)與同期秋季相似但更大;與南極洲附近海域海冰密集度主要呈現負相關特征。4.中國夏季極端高溫日數偏多年相對于偏少年的異常大氣環(huán)流表現為:北極極地和南極洲周圍海域地面2米溫度異常增高并且地面氣壓異常減弱,西太平洋副熱帶高壓強度偏強,副高脊點位置偏西和偏北,歐洲北部、北太平洋阿留申群島附近和南極洲中心上空500hPa位勢高度異常增加,青藏高原至東海上空200hPa緯向風異常減弱。中國冬季極端低溫日數容偏多年相對于偏少年的異常大氣環(huán)流表現為:北極極地、格陵蘭島以東海域和中西伯利亞地區(qū)地面2米溫度異常降低,北極極地、格陵蘭島以東海域地面氣壓和西伯利亞高壓異常增強,歐洲北部地面氣壓和阿留申低壓異常減弱,北半球高緯和中低緯地區(qū)上空500hPa位勢高度分別異常增大和異常減小,南半球高緯和中低緯地區(qū)上空500hPa位勢高度分別異常增大和異常減小,西太平洋副熱帶高壓強度偏弱,副高588線消失,青藏高原至東海上空200hPa緯向西風異常增強,亞洲中高緯地區(qū)上空200hPa緯向西風異常減弱。
【學位授予單位】：安徽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P423
【圖文】：

5圖 2.1 研究區(qū)域及站點分布Figure 2.1 The locations of the study area and meteorological stations本文所采用的氣象站點數據為中國氣象局氣象數據中心提供的中國地面氣候資料日值數據集 V3.0 （http://data.cma.cn/），該數據集已經過中國氣象局氣象信息中心嚴格的質量控制，其中包括了時間和空間一致性檢驗、極值檢驗數據和總誤差檢驗等，并最終經人工驗證和糾正，已被許多學者廣泛運用于中國地區(qū)的氣候研究[34, 35]。數據集共包含 824 個氣象站點的氣象數據，但 1961 以前的數據多存在缺少與缺測，因此在盡可能保證所有氣象站點數據資料時間長度均一性和穩(wěn)定

圖 3.2 夏季極端高溫日數 EOF（a）第一、（b）第二和（c）第三模態(tài)時間系數及其對應的（g-i）空間場；冬季極端低溫日數 EOF（d）第一、（e）第二和（f）第三模態(tài)時間系數及其對應的（j-l）空間場Figure 3.2 The time coefficient of the first three EOF modes for extreme high temperature days insummer: (a) the first, (b) the second and (c) the third, and its corresponding (g-i) spatial coefficients;The time coefficient of the first three EOF modes for extreme low temperature days in winter: (d) thefirst, (e) the second and (f) the third, and its corresponding (j-l) spatial coefficients

圖 3.3 夏季極端高溫日數 EOF（a）第一、（b）第二和（c）第三模態(tài)時間系數 MK 檢驗結果；冬季極端低溫日數 EOF（d）第一、（e）第二和（f）第三模態(tài)時間系數 MK 檢驗結果Figure 3.3 MK results of the time coefficient of the first three EOF modes for extreme hightemperature days in summer: (a) the first, (b) the second and (c) the third; MK results of the the timecoefficient of the first three EOF modes for extreme low temperature days in winter: (d) the first, (e)the second and (f) the third3.1.3 極端氣溫日數 EOF 模態(tài)時間系數 Morlet 小波分析圖 3.4a 呈現了中國夏季極端高溫日數 EOF 第一模態(tài)時間系數小波變換系數實部的波動特征，反映了中國夏季極端高溫日數整體情況的高低交替變化，并存在多個時間尺度特征�？傮w上中國夏季極端高溫日數 EOF 第一模態(tài)時間系數的演化過程具有分別為 3a、6a 和 10a 左右的 3 個明顯的時間尺度特征，其中枯-豐交替的準五次震蕩表現在 10a 左右的尺度上，其尺度周期變化在整個時段表現穩(wěn)定，在演化中具有全域性。極端溫度日數時間序列的波動能量隨時間尺度的分布情況能夠在小波方差圖上得到反映，因此小波方差可用來確定極端高溫次數演化過程中存在的主周期。方差圖中分別存在 3a、6a、10a 左右時間尺度的 3 個明顯峰值，但

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王曉娟;龔志強;沈柏竹;封國林;;近50年中國區(qū)域性極端低溫事件頻發(fā)期的氣候特征對比分析研究[J];氣象學報;2013年06期

2 符仙月;布和朝魯;;中國大范圍持續(xù)性低溫事件與中國南方降水異常[J];大氣科學;2013年06期

3 談建國;鄭有飛;;我國主要城市高溫熱浪時空分布特征[J];氣象科技;2013年02期

4 葉殿秀;尹繼福;陳正洪;鄭有飛;吳榮軍;;1961—2010年我國夏季高溫熱浪的時空變化特征[J];氣候變化研究進展;2013年01期

5 張霏燕;徐海明;;東北夏季極端低溫的變化特征及其與太平洋海溫異常的關系[J];氣象科學;2012年06期

6 徐志清;范可;;冬季和春季印度洋海溫異常年際變率模態(tài)對中國東部夏季降水的可能影響過程[J];大氣科學;2012年05期

7 陳洪濱;范學花;;2011年極端天氣和氣候事件及其他相關事件的概要回顧[J];氣候與環(huán)境研究;2012年03期

8 王曉莉;陳海山;;武漢、合肥、南昌近40 a夏季高溫變化特征及其與前期海溫異常的可能聯系[J];華中師范大學學報(自然科學版);2012年02期

9 王曉娟;龔志強;任福民;封國林;;1960—2009年中國冬季區(qū)域性極端低溫事件的時空特征[J];氣候變化研究進展;2012年01期

10 武炳義;蘇京志;張人禾;;秋-冬季節(jié)北極海冰對冬季西伯利亞高壓的影響[J];科學通報;2011年27期

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1 姚慧茹;亞洲急流的空間結構及其與中國冬季氣候的關系[D];南京信息工程大學;2013年

本文編號：2799049