與東亞季風(fēng)區(qū)的風(fēng)場(chǎng)季節(jié)轉(zhuǎn)換特征截然不同,青藏高原東南側(cè)有一區(qū)域全年出現(xiàn)偏南風(fēng)的概率高達(dá)90%以上,這一偏南風(fēng)具有顯著的季節(jié)變化特征且存在明顯的東擴(kuò)現(xiàn)象,氣候平均場(chǎng)上于15侯東擴(kuò)到達(dá)115°E以東。本文利用NCEP/NCAR再分析資料分析了常年南風(fēng)區(qū)南風(fēng)東擴(kuò)時(shí)間的年際變化特征、可能影響因子以及其對(duì)我國(guó)降水的可能影響,并用CMIP5模式資料分析了南風(fēng)對(duì)全球變暖的可能響應(yīng),得到了如下結(jié)論:(1)南風(fēng)東擴(kuò)時(shí)間存在顯著的年際變化特征,最早在2月初就已出現(xiàn)東擴(kuò),而偏晚年常年南風(fēng)區(qū)南風(fēng)直到3月才開(kāi)始東擴(kuò)。(2)南風(fēng)東擴(kuò)的早晚對(duì)我國(guó)東部氣候存在顯著的影響。當(dāng)南風(fēng)東擴(kuò)偏晚時(shí),江南春雨偏少,華南準(zhǔn)靜止鋒偏弱,東亞副熱帶夏季風(fēng)建立偏晚,2-3月從孟加拉灣南部起向東延伸至菲律賓以東洋面的廣大地區(qū)均降水偏多,而在我國(guó)華南地區(qū)降水普遍偏少;6月則形成了以長(zhǎng)江流域?yàn)榻绲哪媳迸紭O子型降水異常,該異常降水帶向東北方向延伸,長(zhǎng)江流域偏多的降水是由偏強(qiáng)偏北的西太副高造成。(3)南風(fēng)東擴(kuò)時(shí)間的影響因子主要有兩個(gè)。其一,當(dāng)2月高原熱源偏強(qiáng)時(shí),高原南側(cè)形成氣旋性環(huán)流,從高原東南部至西太平洋均為異常南風(fēng),有利于南風(fēng)東擴(kuò)偏早。另一個(gè)因子來(lái)自海上,Ni?o3.4區(qū)海溫異常與東擴(kuò)時(shí)間序列呈負(fù)相關(guān),El Ni?o事件時(shí)南風(fēng)區(qū)南風(fēng)東擴(kuò)偏早,并且在CP El Ni?o事件發(fā)生時(shí)南風(fēng)區(qū)南風(fēng)東擴(kuò)更顯著。南印度洋上的負(fù)—正—負(fù)海溫異常會(huì)自南印度洋激發(fā)一反氣旋-氣旋-反氣旋-氣旋波列,在高原南側(cè)形成的異常西風(fēng)加強(qiáng)了高原繞流,使高原東南側(cè)形成異常南風(fēng)氣流,有助于常年南風(fēng)區(qū)南風(fēng)的加強(qiáng)與東擴(kuò)。(4)CMIP5各模式成員對(duì)于南風(fēng)區(qū)南風(fēng)東擴(kuò)的模擬都較差,而對(duì)于南風(fēng)的強(qiáng)度變化,BCC-CSM1.1、GFDL-CM3和MIROC5三個(gè)模式的模擬結(jié)果較好。但它們對(duì)于未來(lái)全球變暖各情境下南風(fēng)區(qū)南風(fēng)的變化預(yù)估卻存在著明顯的非一致性:BCC-CSM1.1和GFDL-CM3模式結(jié)果顯示在未來(lái)全球變暖背景下秋季南風(fēng)區(qū)南風(fēng)將會(huì)明顯減弱,這一趨勢(shì)隨著升溫閾值的增大而加劇;而MIROC5模式的結(jié)果則相反,全球增溫后南風(fēng)區(qū)南風(fēng)在秋季將明顯加強(qiáng)。出現(xiàn)這種差距的原因主要是由于不同模式對(duì)于青藏高原上空氣溫的模擬存在較大差異,MIROC5模式過(guò)高的估計(jì)了青藏高原上空的增溫幅度。
【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】：2019
【中圖分類(lèi)】：P425
【部分圖文】：

圖 3.1 1980-2016 年平均（a）冬季、（b）春季、（c）夏季和（d）秋季 850hPa 風(fēng)場(chǎng)（單位：m陰影為經(jīng)向風(fēng)風(fēng)速（單位：m/s)將 1980-2016 年的 NCEP/NCAR 逐日再分析資料進(jìn)行候平均，仿照前人的方法計(jì)了逐年的 850hPa 經(jīng)向風(fēng)全年南風(fēng)概率空間分布（受篇幅影響，圖 3.1 中只列出了 4 年分布圖，間隔時(shí)間均為 10 年），從中可以發(fā)現(xiàn)常年南風(fēng)區(qū)是一個(gè)每年都穩(wěn)定存在的域，基本維持在青藏高原的東南側(cè)，但它的范圍面積存在明顯的年際差異。與氣候態(tài)均的 850hPa 經(jīng)向風(fēng)全年南風(fēng)概率分布圖（圖 3.2a)進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，1980-2016 年間年的全年南風(fēng)概率大于 90%的范圍（灰色區(qū)域）較氣候態(tài)平均的范圍偏小，南邊界較人認(rèn)為的 20°N 明顯偏北，東邊界也明顯偏西，如圖 3.2（b-e）中給出的部分年份（191991、2001、2011 年）的結(jié)果所示。因此得出結(jié)論，氣候態(tài)平均的結(jié)果過(guò)高的估計(jì)了年南風(fēng)區(qū)的真實(shí)范圍。為了使后續(xù)對(duì)于常年南風(fēng)區(qū)偏南風(fēng)年際變化的討論更準(zhǔn)確，綜考慮前人所得到的氣候態(tài)結(jié)果以及現(xiàn)有的逐年計(jì)算結(jié)果，將常年南風(fēng)區(qū)的緯度范圍選

圖 3.3 1980-2016 年 22.5°-30°N 平均 850hPa 經(jīng)向風(fēng)（a，單位：m/s）及其 7 候滑動(dòng)南風(fēng)率（b）從上一年第 48 侯至當(dāng)年 48 侯的時(shí)間-經(jīng)度剖面圖，（a）中等值線(xiàn)間隔 2m/s，正值由灰色陰影標(biāo)出，（b）中等值線(xiàn)間隔 0.1，南風(fēng)率 0.8 由灰色陰影標(biāo)出3.3 常年南風(fēng)區(qū)偏南風(fēng)東擴(kuò)的年際差異為了更加直觀(guān)地體現(xiàn)常年南風(fēng)區(qū)偏南風(fēng)的東擴(kuò)，本文對(duì)南風(fēng)率 0.9 等值線(xiàn)的逐候空間分布進(jìn)行了計(jì)算。常年南風(fēng)區(qū)偏南風(fēng)的這一東擴(kuò)特征在南風(fēng)率的氣候態(tài)空間分布（圖3.3a）中也得到了驗(yàn)證，15 候前（藍(lán)色實(shí)線(xiàn)）南風(fēng)率高于 0.9 的區(qū)域主要位于青藏高原東南角，15 侯后（紅色實(shí)線(xiàn)）南風(fēng)率 0.9 等值線(xiàn)范圍突然向東擴(kuò)展，越過(guò)了 115°E。那么常年南風(fēng)區(qū)偏南風(fēng)的這一特征是否每年都穩(wěn)定出現(xiàn)呢？通過(guò)對(duì)逐年的南風(fēng)率空間分布的計(jì)算后，我們發(fā)現(xiàn)常年南風(fēng)區(qū)偏南風(fēng)范圍在春夏轉(zhuǎn)換季的突然東擴(kuò)在每年都穩(wěn)定出現(xiàn)，但其東擴(kuò)越過(guò) 115°E 的時(shí)間存在顯著的年際差異，例如：2010 年（圖 3.4b）偏南風(fēng)的東擴(kuò)時(shí)間偏早，第 7 候就已發(fā)生東擴(kuò)，偏南風(fēng)在東擴(kuò)后能夠在我國(guó)東部維持較長(zhǎng)時(shí)間；

圖 3.4 850hPa 南風(fēng)率為 0.9 等值線(xiàn)的時(shí)間空間演變圖。（a）1980-2016 年平均；（b）2010 年；（c）1994 年，等值線(xiàn)上數(shù)值為其時(shí)間（單位：侯），黑色粗線(xiàn)標(biāo)出了 115°E 位置，藍(lán)色實(shí)線(xiàn)表示東擴(kuò)前，紅色實(shí)線(xiàn)表示東擴(kuò)后因此，為了表征常年南風(fēng)區(qū)偏南風(fēng)東擴(kuò)時(shí)間的這種年際變化，本文將常年南風(fēng)區(qū)緯度范圍內(nèi)（22.5°-30°N）南風(fēng)率 0.9 等值線(xiàn)越過(guò) 115°E 并能穩(wěn)定維持的候數(shù)定義為了常年南風(fēng)區(qū)偏南風(fēng)的東擴(kuò)時(shí)間點(diǎn)，由此得到了常年南風(fēng)區(qū)偏南風(fēng)東擴(kuò)時(shí)間序列，如圖 3.5所示。可見(jiàn)，常年南風(fēng)區(qū)偏南風(fēng)的東擴(kuò)時(shí)間平均發(fā)生在第 15 候左右，即 3 月中，該偏南風(fēng)東擴(kuò)時(shí)間沒(méi)有明顯的年代際變化趨勢(shì)，但存在著顯著的年際變化，東擴(kuò)偏早（除去1998 年?yáng)|擴(kuò)發(fā)生在第 1 候的特殊情況）可能出現(xiàn)在第 7 候左右（2 月初），偏晚則大約出現(xiàn)在第 25 候左右（5 月初）。以 1 倍標(biāo)準(zhǔn)差作為閾值挑選出常年南風(fēng)區(qū)偏南風(fēng)東擴(kuò)偏早年與偏晚年（圖 3.5b），得到了 5 個(gè)特征偏早年和 3 個(gè)特征偏晚年，如表 3.1 中所示。

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本文編號(hào)：2812031