雖然過去研究已指出季節(jié)內(nèi)振蕩(Madden-Julian Oscillation,MJO)的季節(jié)變化特征,但調(diào)控MJO季節(jié)變化的關(guān)鍵因子尚未明確。本論文利用RMM(Real-time Multivariate MJO)指數(shù)和新提出的RMM-r指數(shù)定義了 1979年-2014年的MJO事件,并分析了不同季節(jié)里MJO事件的變化特征。結(jié)果表明,北半球冬(12-2月)春(3-5月)季時(shí)MJO事件的發(fā)生頻次更高、強(qiáng)度更強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間更長。而在夏(6-8月)秋(9-11月)季時(shí),MJO事件的發(fā)生頻次、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間均減弱。冬春季較強(qiáng)的MJO事件同樣表現(xiàn)出更大的東傳分量與西傳分量的比值。為了解釋大尺度背景場(chǎng)如何影響MJO的季節(jié)性變化,我們利用能模擬出類似MJO特征的兩層半模式進(jìn)行一系列敏感性試驗(yàn),模式模擬結(jié)果顯示,低層水汽(垂直風(fēng)切變)的變化是影響MJO強(qiáng)度(傳播)季節(jié)變化的關(guān)鍵大尺度因子。與MJO較弱的夏秋季相比,北半球冬春季時(shí),赤道附近較豐富的低層水汽可支持MJO對(duì)流和環(huán)流中心的強(qiáng)度發(fā)展,而較弱的東風(fēng)切變(或西風(fēng)切變距平)則有利于MJO東傳分量的增強(qiáng)。冬春季節(jié)的MJO受海溫年際變化的影響,也顯示出明顯的年際變化。利用合成分析方法,我們對(duì)比分析了 MJO活動(dòng)強(qiáng)弱年的冬春季環(huán)境場(chǎng)特征,結(jié)果顯示,MJO活動(dòng)強(qiáng)年時(shí),印度洋到西太平洋地區(qū)的水汽更豐富,且盛行較強(qiáng)的垂直東風(fēng)切變異常和低層緯向西風(fēng)異常,而赤道東太平洋則相反。兩層半模式敏感性試驗(yàn)進(jìn)一步探索大尺度背景場(chǎng)對(duì)MJO年際變化相對(duì)貢獻(xiàn),結(jié)果證明海洋性大陸至赤道西太平洋地區(qū)充足的低層水汽會(huì)促進(jìn)MJO活動(dòng)的發(fā)生發(fā)展,東太平洋上的異常垂直西風(fēng)切變則有利于MJO的東傳。利用參與MJOTF/GASS多模式比較項(xiàng)目的24個(gè)全球環(huán)流模式的模擬資料,進(jìn)一步明確目前影響模式中MJO季節(jié)和年際變化的關(guān)鍵過程。通過計(jì)算各模式中MJO東傳信號(hào)的季節(jié)差異與相應(yīng)大尺度背景場(chǎng)季節(jié)差異之間的相關(guān)關(guān)系,我們發(fā)現(xiàn),模式中低層緯向風(fēng)場(chǎng)(u850)與MJO東傳信號(hào)的季節(jié)性呈現(xiàn)出較好的正相關(guān)關(guān)系,即模擬好u850是提高全球模式模擬MJO季節(jié)變化能力的關(guān)鍵。關(guān)于模式中MJO年際變化的研究則表明,赤道西太平洋地區(qū)充沛的水汽促進(jìn)MJO強(qiáng)度的發(fā)展,東太平洋上的異常垂直西風(fēng)切變則有利于MJO的傳播。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P429;P456
【部分圖文】：

南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑圖３．１基于ＲＭＭ邋（ａ）和ＲＭＭ－ｒ邋（ｂ）指數(shù)的ＭＪＯ振幅在氣候平均（１９７９－２０１４）各季節(jié)及全年的逡逑概率密度函數(shù)（ＰＤＦ）分布。箱線圖表示振幅的累積分布函數(shù)（ＣＤＦ）達(dá)到５－２５％邋（藍(lán)色）、２５－５０％逡逑（綠色）、５０－７５％邋（橙色）和７５－９５％邋（紅色）的值。黑線是各季節(jié)以及全年氣候平均的平均值。其逡逑中，春季定義為３－５月（ＭＡＭ）、夏季為６－８月（ＪＪＡ）、秋季為９－１１月（ＳＯＮ）、冬季為１２－２月逡逑（ＤＪＦ），全年（ＣＬＭ）是邋１－１２邋月。逡逑ＲＭＭ－ｒ指數(shù)（圖３．１ｂ）擁有跟ＲＭＭ指數(shù)（圖３．１ａ）類似的概率密度函數(shù)（ＰＤＦ）逡逑季節(jié)分布特征，但也存在一些差異。例如，對(duì)于ＲＭＭ指數(shù)，冬季時(shí)ＲＭＭ振幅的ＰＤＦ逡逑分布非常接近全年氣候平均（ＣＬＭ）的情況。而在ＲＭＭ－ｒ振幅中，與全年氣候平均（ＣＬＭ）逡逑相比，冬季時(shí)明顯偏向大值區(qū)。從ＲＭＭ－ｒ振幅的ＰＤＦ分布中可以發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)ＭＪＯ活動(dòng)逡逑發(fā)生在冬季和春季（圖３．１ｂ），ＲＭＭ振幅的分布情況則是春季時(shí)的強(qiáng)度相對(duì)更強(qiáng)。而逡逑且，北半球夏季時(shí)ＭＪＯ強(qiáng)度較弱的特征在ＲＭＭ－ｒ指數(shù)分布圖上表現(xiàn)的更為清晰。因此，逡逑使用ＲＭＭ－ｒ指數(shù)時(shí)

子仍須進(jìn)一步明確。一些研究（Ｋｎｕｔｓｏｎ邋ａｎｄ邋Ｗｅｉｃｋｍａｎｎ邋１９８７；邋Ｈｅｎｄｏｎ邋ｅｔａｌ．邋２００７）發(fā)現(xiàn)逡逑海表溫度（ＳＳＴ）的季節(jié)變化是ＭＪＯ季節(jié)性的原因。暖ＳＳＴ隨季節(jié)在赤道南北兩側(cè)移逡逑動(dòng)，與ＭＪＯ活躍區(qū)的變化一致（Ｋｎｕｔｓｏｎ邋ａｎｄ邋Ｗｅｉｃｋｍａｎｎ邋１９８７）。圖３．４展示了全球逡逑（０－３６０°邋Ｅ）平均的海表溫度（ＳＳＴ）的季節(jié)變化特征。在太陽直射赤道的春秋季時(shí)，逡逑ＳＳＴ的大值區(qū)出現(xiàn)在赤道附近。夏季，暖海水會(huì)隨著太陽向北移動(dòng)，冬季則向南移動(dòng)。逡逑由此推知，春季時(shí)赤道上的暖海溫可能有利ＭＪＯ活動(dòng)增強(qiáng)（Ｈｅｎｄｏｎ邋ｅｔａｌ．邋２００７），但是，逡逑秋季時(shí)海溫在赤道上也有較大的分量，為什么秋季ＭＪＯ并非如春季和冬季那樣活躍？逡逑以下需要進(jìn)一步回答這一個(gè)問題。逡逑ＳＳＴ邐ｕｎｉｔｓ：邋ｄｅｇＣ逡逑１邐ｉ邋Ｉ邋ｌ邋ｉ逡逑２０Ｓ邋Ｊ邐＾逡逑Ｄｅｃ邋Ｊａｎ邋Ｆｅｂ邋Ｍａｒ邋Ａｐｒ邋Ｍａｙ邋Ｊｕｎ邋Ｊｕｌ邋Ａｕｇ邋Ｓｅｐ邋Ｏｃｔ邋Ｎｏｖ邋Ｄｅｃ邋Ｊａｎ逡逑圖３．４全球（０－３６０°邋Ｅ）平均海表溫度的季節(jié)變化。單位：°Ｃ。逡逑圖３．５比較了冬春季（圖３．５ａ）和夏秋季（圖３．５ｂ）的ＭＪＯ對(duì)流活動(dòng)地理分布差異，逡逑這兩個(gè)季節(jié)分別對(duì)應(yīng)有較高的ＭＪＯ事件頻次與強(qiáng)度和較低的ＭＪＯ事件頻次與強(qiáng)度。從逡逑圖中可以發(fā)現(xiàn)，除了印度洋與海洋性大陸的小部分地區(qū)，赤道附近的絕大多數(shù)地區(qū)呈現(xiàn)逡逑出冬春季ＭＪＯ活動(dòng)比夏秋季更為活躍的特征。所以

邐２４邐３２逡逑圖３．６同圖３．５，物理量變?yōu)榇怪憋L(fēng)切變場(chǎng)（ｕ２００－ｕ８５０），單位：ｍｓ－１。逡逑低層水汽對(duì)ＭＪＯ的發(fā)展同樣扮演著重要角色（Ｚｈａｎｇ邋２００５；邋Ｗａｌｉｓｅｒ邋２００６；邋Ｈｓｕ邋ａｎｄ邋Ｌｉ逡逑２０１２）。圖３．７展示了是冬春季（圖３．７ａ）與夏秋季（圖３．７ｂ）的低層（１０００－７００ｈＰａ）逡逑比濕，以及兩者之間的差值（圖３．７ｃ）。我們發(fā)現(xiàn)，低層水汽豐沛的區(qū)域與暖海溫區(qū)較逡逑為相似，都位于暖池區(qū)和熱帶輻合帶（ＩＴＣＺ）區(qū)域（圖３．７ａ、圖３．７ｂ）。在北半球冬春逡逑季（夏秋季）時(shí)，低層水汽大值區(qū)出現(xiàn)在赤道及其以北（南）地區(qū)。從季節(jié)的差值場(chǎng)（圖逡逑３．７ｃ）上可以看出，除了印度洋的部分地區(qū)，赤道附近的絕大部分地區(qū)都為水汽的正異逡逑常區(qū)，這說明冬春季時(shí)大氣低層的濕度比夏秋季大，較豐沛的水汽可能也是有利赤道地逡逑區(qū)邋ＭＪ？發(fā)展的條件（Ｚｈａｎｇ邋ａｎｄ邋Ｄｏｎｇ邋２００４；邋Ｈｅｎｄｏｎ邋ｅｔ邋ａｌ．邋２００７）。逡逑２２逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 陳雄;李崇銀;譚言科;郭文華;;冬季熱帶西太平洋MJO活動(dòng)強(qiáng)弱年的環(huán)境場(chǎng)特征[J];熱帶氣象學(xué)報(bào);2015年01期

2 梁萍;丁一匯;;基于季節(jié)內(nèi)振蕩的延伸預(yù)報(bào)試驗(yàn)[J];大氣科學(xué);2012年01期

3 孫國武;信飛;孔春燕;陳伯民;何金海;;大氣低頻振蕩與延伸期預(yù)報(bào)[J];高原氣象;2010年05期

4 丁一匯;梁萍;;基于MJO的延伸預(yù)報(bào)[J];氣象;2010年07期

本文編號(hào)：2811190