基于1971-2016年NCEP/NCAR（美國環(huán)境預(yù)報中心和國家大氣研究中心）的逐日再分析資料及NCPC（美國國家海洋和大氣管理局氣候預(yù)報中心）的海溫、大氣環(huán)流及海洋指數(shù)等資料,通過計算風(fēng)暴軸指數(shù)、經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分解（EOF）、多尺度能量分析（MS-EVA）等方法,把冬季北半球風(fēng)暴軸看做一整體,分析了不同時間尺度上北半球風(fēng)暴軸的氣候平均特征及其協(xié)同變化特征,并利用回歸分析探究了風(fēng)暴軸協(xié)同變化異常的可能機(jī)制。主要結(jié)論概括如下:（1）多年氣候平均狀態(tài)下,北半球中緯度風(fēng)暴軸的動能來源主要表現(xiàn)為:在風(fēng)暴軸的中上游先由低頻尺度向天氣尺度輸送有效位能,隨后在天氣尺度風(fēng)暴軸主體區(qū)將獲得的天氣尺度有效位能進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為天氣尺度動能,但不同的是在兩大洋風(fēng)暴軸西端可直接由低頻尺度向天氣尺度輸送動能。而風(fēng)暴軸的動能耗散主要表現(xiàn)在中下游天氣尺度向低頻尺度的轉(zhuǎn)換,主要通過非地轉(zhuǎn)位勢通量向下游頻散及下游效應(yīng)造成的,從而使風(fēng)暴軸得以維持在較常定的區(qū)域。（2）冬季北半球風(fēng)暴軸的協(xié)同變化特征在定義指數(shù)方面:從單個風(fēng)暴軸來看,西伯利亞風(fēng)暴軸（北大西洋風(fēng)暴軸）的經(jīng)度指數(shù)與強(qiáng)度（緯度）指數(shù)之間在年際、年代際尺度上均存在顯著的正... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１西伯利亞風(fēng)暴軸（圖ａ）、北太平洋風(fēng)暴軸（圖ｂ）以及北大西洋風(fēng)暴軸（圖ｃ）多年氣候平??均態(tài)（單位：ｍ２＿ｓ＿２，等值線間隔為：１０?ｍ２？ｓ－２）??３．２風(fēng)暴軸在各尺度間的能量分布特征??

天氣尺度瞬變波動的有效位能序列項Ｚ０７，然后對其逐月，逐年進(jìn)行時間平均最后得到??北半球中緯度５００ｈｐａ高度上風(fēng)暴軸４５年（１９７１－２０１５）冬季氣候平均狀態(tài)下低頻尺度波??動的有效位能項，及天氣尺度瞬變波動的有效位能項４?（圖３．３），分析圖ａ可以發(fā)現(xiàn)：??在低頻尺度上北半球中緯度地區(qū)有效位能分布在３０°Ｎ至４５°Ｎ之間呈現(xiàn)出極小值，在北??側(cè)區(qū)域出現(xiàn)極大值，這種分布結(jié)構(gòu)與常見的能量分布結(jié)構(gòu)不同，這是由于該模式在準(zhǔn)地??轉(zhuǎn)前提下，有效位能定義可以很有效的解釋中尺度渦與斜壓不穩(wěn)定的問題［４８＿？，即中尺??度渦通過斜壓不穩(wěn)定釋放重力位能的物理現(xiàn)象，并不適用于低頻尺度環(huán)流系統(tǒng)，但這種??情況并不會影響到有效位能的變率（圖３．４），在本文中不考慮此現(xiàn)象。在圖ｂ有效位??能在天氣尺度瞬變波動中的分布中，有效位能正異常遍布整個北半球中煒度地區(qū)，大值??區(qū)主要在北太平洋風(fēng)暴軸及北大西洋風(fēng)暴軸的主體區(qū)位置，且有效位能分布中的影響范??１５??

平均態(tài)（單位：ｍ２?■?ｓ＾２）??３．３風(fēng)暴軸在各尺度間的能量傳輸特征??圖３．４是根據(jù)能量方程（２．７）式計算的５００ｈｐａ高度上４５年冬季年平均下低頻尺度??向天氣尺度輸送的動能項（ｒ＆?的水平分布。結(jié)合北半球中煒度風(fēng)暴軸的多年氣候??平均態(tài)來看：低頻尺度波動對天氣尺度瞬變擾動的動能輸送分布中，正值中心主要集中??在北太平洋風(fēng)暴軸及北大西洋風(fēng)暴軸的西端位置，負(fù)值中心主要集中在西伯利亞風(fēng)暴軸??的主體區(qū)、北太平洋風(fēng)暴軸及北大西洋風(fēng)暴軸的中東端地區(qū)，表明兩大洋風(fēng)暴軸西端可??０?６０Ｅ?１２０Ｅ?１８０?１２０Ｗ?６０Ｗ??一?「?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?｜??－２４?－１６?－８?０?８?１６?２４??圖３．４北半球中緯度區(qū)域內(nèi)低頻尺度上向天氣尺度輸送的動能項的多年氣候平均態(tài)（陰影區(qū)），??單位：ｌ（ＴｓＷｎＴ３，等值線為北半球風(fēng)暴軸的氣候平均場，單位：ｍ２＿ｓ＿２．??由低頻尺度波動向天氣尺度直接輸送動能，而兩大洋風(fēng)暴軸的中東端及西伯利亞風(fēng)暴軸??１６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]冬季北太平洋風(fēng)暴軸和北大西洋風(fēng)暴軸的協(xié)同變化及其與同期海氣系統(tǒng)的空間耦合關(guān)系[J]. 李天宇,朱偉軍,馬陽,王森,李欣.  大氣科學(xué). 2017(05)
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[7]冬季北大西洋風(fēng)暴軸異常對我國寒潮活動的可能影響[J]. 周星妍,朱偉軍,顧聰.  大氣科學(xué). 2015(05)
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[10]冬季東北冷渦對北太平洋風(fēng)暴軸的可能影響[J]. 高潔,朱偉軍.  大氣科學(xué)學(xué)報. 2014(02)

碩士論文
[1]夏季北太平洋風(fēng)暴軸的年代際變化特征及其與同期中國降水和氣溫年代際變化的可能聯(lián)系[D]. 徐珍.南京信息工程大學(xué) 2006



本文編號：3410653