北半球夏季風(fēng)區(qū)降水年際協(xié)同變化主模態(tài)的變化特征和機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2022-12-18 16:53
北半球夏季風(fēng)包括熱帶北美(NAM)、北非(NAF)、印度(IND)、西北太平洋(WNP)和副熱帶東亞(EA)季風(fēng)子系統(tǒng),它們之間通過(guò)大氣橋梁相互聯(lián)系,并受到熱帶海–氣相互作用的影響。北半球季風(fēng)養(yǎng)育了全球超過(guò)1/2的人口。夏季風(fēng)是重要的水資源,是極端天氣氣候?yàn)?zāi)害載體,對(duì)季風(fēng)區(qū)國(guó)家的社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的影響。因此,如何提高北半球夏季風(fēng)區(qū)降水預(yù)測(cè)一直是季風(fēng)氣候研究的重點(diǎn)。自20世紀(jì)90年代以來(lái),各子季風(fēng)系統(tǒng)之間的內(nèi)在聯(lián)系不斷加強(qiáng),這為整體上提高北半球夏季風(fēng)降水的預(yù)測(cè)提供了新線索。本論文基于統(tǒng)計(jì)分析、資料診斷和數(shù)值模擬相結(jié)合的技術(shù)手段,以最近30年北半球夏季風(fēng)降水年際協(xié)同變化的主模態(tài)(以下簡(jiǎn)稱“主模態(tài)”)時(shí)空變化為切入點(diǎn),以該主模態(tài)的形成和維持機(jī)理為著眼點(diǎn),重點(diǎn)討論了ENSO對(duì)該主模態(tài)年際變化的影響,并揭示了20世紀(jì)90年代初期前后主模態(tài)的階段性差異和成因,試圖從協(xié)同變化的角度探索北半球夏季風(fēng)降水的季節(jié)預(yù)測(cè)途徑。本文的主要研究結(jié)果總結(jié)如下:1.指出了WNP和NAM夏季風(fēng)區(qū)降水異常在北半球夏季風(fēng)區(qū)降水年際協(xié)同變化主模態(tài)中的主導(dǎo)作用針對(duì)1979–2014年北半球季風(fēng)區(qū)夏季降水年際變化,本文采用...
【文章頁(yè)數(shù)】:161 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題依據(jù)和研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 北半球夏季風(fēng)變化特征研究進(jìn)展
1.2.2 北半球夏季風(fēng)與ENSO的關(guān)系研究進(jìn)展
1.2.3 區(qū)域季風(fēng)年際變化之間的聯(lián)系研究進(jìn)展
1.2.4 模式對(duì)北半球夏季風(fēng)年際變化的模擬和預(yù)測(cè)能力
1.2.5 對(duì)研究現(xiàn)狀的分析
1.3 論文研究?jī)?nèi)容
1.3.1 擬解決的科學(xué)問(wèn)題
1.3.2 論文章節(jié)安排
第2章 北半球夏季風(fēng)區(qū)降水年際協(xié)同變化主模態(tài)的特征和內(nèi)部聯(lián)系
2.1 引言
2.2 資料與方法
2.2.1 資料
2.2.2 北半球季風(fēng)區(qū)區(qū)劃和季風(fēng)降水年循環(huán)
2.2.3 北半球夏季風(fēng)降水年際協(xié)同變化的提取方法
2.2.4 EOF模態(tài)穩(wěn)定性檢驗(yàn)方法
2.3 主模態(tài)的降水、環(huán)流異常結(jié)構(gòu)特征
2.4 主模態(tài)與子季風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)部聯(lián)系
2.4.1 關(guān)鍵子季風(fēng)區(qū)
2.4.2 關(guān)鍵子季風(fēng)變化與主模態(tài)強(qiáng)度的關(guān)系
2.4.3 關(guān)鍵子季風(fēng)變化與強(qiáng)模態(tài)位相的關(guān)系
2.5 總結(jié)與討論
2.5.1 總結(jié)
2.5.2 討論與展望
第3章 ENSO事件及海-氣相互作用對(duì)主模態(tài)的外強(qiáng)迫影響
3.1 引言
3.2 資料與方法
3.2.1 資料與診斷方法
3.2.2 主模態(tài)的分類方法
3.3 熱帶海溫異常的夏季同期與季節(jié)演變特征
3.4 ENSO事件影響主模態(tài)的強(qiáng)度
3.4.1 強(qiáng)模態(tài)時(shí)夏季熱帶海溫形態(tài)
3.4.2 弱模態(tài)時(shí)夏季熱帶海溫形態(tài)
3.4.3 強(qiáng)、弱模態(tài)有關(guān)的ENSO事件季節(jié)演變
3.5 ENSO事件影響強(qiáng)模態(tài)的正、負(fù)位相
3.5.1 正、負(fù)位相時(shí)夏季同期熱帶海溫形態(tài)的不對(duì)稱性
3.5.2 正位相有關(guān)的ENSO事件季節(jié)演變
3.5.3 負(fù)位相有關(guān)的ENSO事件季節(jié)演變
3.6 總結(jié)與討論
3.6.1 總結(jié)
3.6.2 討論
第4章 不同年代背景下的主模態(tài)特征和成因
4.1 引言
4.2 資料與方法介紹
4.2.1 資料介紹
4.2.2 BSM降水年際協(xié)同變化主模態(tài)的提取
4.2.3 年代轉(zhuǎn)變時(shí)間點(diǎn)的確定
4.2.4 不同年代際背景下BSM降水年際協(xié)同變化模態(tài)特征
4.3 不同年代背景下主導(dǎo)模態(tài)的降水、環(huán)流結(jié)構(gòu)特征
4.3.1 1979-1993年
4.3.2 1994-2014年
4.4 不同年代背景下關(guān)鍵季風(fēng)區(qū)
4.5 不同年代背景下的主導(dǎo)模態(tài)與熱帶海溫外強(qiáng)迫的關(guān)系
4.5.1 特征
4.5.2 ENSO事件年代際變化的影響
4.5.3 熱帶海溫年代際轉(zhuǎn)變的影響
4.6 結(jié)論和討論
4.6.1 小結(jié)
4.6.2 討論
第5章 模式對(duì)主模態(tài)的模擬能力和季節(jié)預(yù)測(cè)能力評(píng)估
5.1 引言
5.2 資料與方法
5.2.1 數(shù)據(jù)介紹
5.2.2 CMIP5模式對(duì)季節(jié)變化模擬能力的評(píng)估
5.2.3 CMIP5模式對(duì)年際協(xié)同變化模擬能力的評(píng)估
5.2.4 CAMS-CSM模式中ENSO事件的判定
5.2.5 FGOALS-S2S回報(bào)試驗(yàn)的預(yù)測(cè)技巧評(píng)估
5.3 CMIP5歷史試驗(yàn)對(duì)主模態(tài)的模擬能力評(píng)估
5.3.1 季節(jié)變化特征和季風(fēng)區(qū)區(qū)劃
5.3.2 年際協(xié)同變化主模態(tài)
5.4 CAMS-CSM模式的大氣試驗(yàn)和海-氣耦合試驗(yàn)的模擬能力差異
5.4.1 季節(jié)變化與季風(fēng)區(qū)區(qū)劃
5.4.2 主模態(tài)特征
5.4.3 熱帶海溫變化的外部聯(lián)系
5.5 FGOALS-S2S預(yù)測(cè)系統(tǒng)對(duì)主模態(tài)的季節(jié)預(yù)測(cè)能力評(píng)估
5.5.1 夏季平均態(tài)的預(yù)測(cè)
5.5.2 夏季風(fēng)降水年際變化的預(yù)測(cè)
5.5.3 年際協(xié)同變化主模態(tài)的預(yù)測(cè)
5.6 總結(jié)
第6章 全文總結(jié)與討論
6.1 全文總結(jié)
6.2 討論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱帶太平洋年代際平均氣候態(tài)變化與ENSO循環(huán)[J]. 張勤,丁一匯. 氣象學(xué)報(bào). 2001(02)
[2]太平洋SSTA對(duì)中國(guó)東部夏季降水的影響II——數(shù)值模擬[J]. 余貞壽,孫照渤,曾剛. 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2005(05)
[3]A Comparative Analysis of Primary and Extreme Characteristics of Dry or Wet Status between Asia and North America[J]. 華麗娟,馬柱國(guó),鐘霖浩. Advances in Atmospheric Sciences. 2011(02)
[4]ENSO與中國(guó)夏季降水年際變化關(guān)系的不穩(wěn)定性特征[J]. 宗海鋒,陳烈庭,張慶云. 大氣科學(xué). 2010(01)
[5]Indo-Western Pacific Ocean Capacitor and Coherent Climate Anomalies in Post-ENSO Summer: A Review[J]. Shang-Ping XIE,Yu KOSAKA,Yan DU,Kaiming HU,Jasti S.CHOWDARY,Gang HUANG. Advances in Atmospheric Sciences. 2016(04)
[6]全球季風(fēng)的多尺度演化[J]. 郝青振,張人禾,汪品先,王斌. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2016(07)
[7]2018~2019年秋冬季厄爾尼諾和印度洋偶極子的預(yù)測(cè)[J]. 包慶,吳小飛,李矜霄,王磊,何編,王曉聰,劉屹岷,吳國(guó)雄. 科學(xué)通報(bào). 2019(01)
[8]The Westerly Anomalies over the Tropical Pacific and Their Dynamical Effect on the ENSO Cycles during 1980~1994[J]. 黃榮輝,臧曉云,張人禾,陳際龍. Advances in Atmospheric Sciences. 1998(02)
[9]歐亞冬季雪蓋對(duì)北半球夏季大氣環(huán)流的影響及其與東亞太平洋型遙相關(guān)的可能聯(lián)系[J]. 譚言科,何金海,祝從文. 大氣科學(xué). 1999(02)
[10]亞洲冬夏季風(fēng)對(duì)ENSO事件的響應(yīng)[J]. 陶詩(shī)言,張慶云. 大氣科學(xué). 1998(04)
本文編號(hào):3722410
【文章頁(yè)數(shù)】:161 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題依據(jù)和研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 北半球夏季風(fēng)變化特征研究進(jìn)展
1.2.2 北半球夏季風(fēng)與ENSO的關(guān)系研究進(jìn)展
1.2.3 區(qū)域季風(fēng)年際變化之間的聯(lián)系研究進(jìn)展
1.2.4 模式對(duì)北半球夏季風(fēng)年際變化的模擬和預(yù)測(cè)能力
1.2.5 對(duì)研究現(xiàn)狀的分析
1.3 論文研究?jī)?nèi)容
1.3.1 擬解決的科學(xué)問(wèn)題
1.3.2 論文章節(jié)安排
第2章 北半球夏季風(fēng)區(qū)降水年際協(xié)同變化主模態(tài)的特征和內(nèi)部聯(lián)系
2.1 引言
2.2 資料與方法
2.2.1 資料
2.2.2 北半球季風(fēng)區(qū)區(qū)劃和季風(fēng)降水年循環(huán)
2.2.3 北半球夏季風(fēng)降水年際協(xié)同變化的提取方法
2.2.4 EOF模態(tài)穩(wěn)定性檢驗(yàn)方法
2.3 主模態(tài)的降水、環(huán)流異常結(jié)構(gòu)特征
2.4 主模態(tài)與子季風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)部聯(lián)系
2.4.1 關(guān)鍵子季風(fēng)區(qū)
2.4.2 關(guān)鍵子季風(fēng)變化與主模態(tài)強(qiáng)度的關(guān)系
2.4.3 關(guān)鍵子季風(fēng)變化與強(qiáng)模態(tài)位相的關(guān)系
2.5 總結(jié)與討論
2.5.1 總結(jié)
2.5.2 討論與展望
第3章 ENSO事件及海-氣相互作用對(duì)主模態(tài)的外強(qiáng)迫影響
3.1 引言
3.2 資料與方法
3.2.1 資料與診斷方法
3.2.2 主模態(tài)的分類方法
3.3 熱帶海溫異常的夏季同期與季節(jié)演變特征
3.4 ENSO事件影響主模態(tài)的強(qiáng)度
3.4.1 強(qiáng)模態(tài)時(shí)夏季熱帶海溫形態(tài)
3.4.2 弱模態(tài)時(shí)夏季熱帶海溫形態(tài)
3.4.3 強(qiáng)、弱模態(tài)有關(guān)的ENSO事件季節(jié)演變
3.5 ENSO事件影響強(qiáng)模態(tài)的正、負(fù)位相
3.5.1 正、負(fù)位相時(shí)夏季同期熱帶海溫形態(tài)的不對(duì)稱性
3.5.2 正位相有關(guān)的ENSO事件季節(jié)演變
3.5.3 負(fù)位相有關(guān)的ENSO事件季節(jié)演變
3.6 總結(jié)與討論
3.6.1 總結(jié)
3.6.2 討論
第4章 不同年代背景下的主模態(tài)特征和成因
4.1 引言
4.2 資料與方法介紹
4.2.1 資料介紹
4.2.2 BSM降水年際協(xié)同變化主模態(tài)的提取
4.2.3 年代轉(zhuǎn)變時(shí)間點(diǎn)的確定
4.2.4 不同年代際背景下BSM降水年際協(xié)同變化模態(tài)特征
4.3 不同年代背景下主導(dǎo)模態(tài)的降水、環(huán)流結(jié)構(gòu)特征
4.3.1 1979-1993年
4.3.2 1994-2014年
4.4 不同年代背景下關(guān)鍵季風(fēng)區(qū)
4.5 不同年代背景下的主導(dǎo)模態(tài)與熱帶海溫外強(qiáng)迫的關(guān)系
4.5.1 特征
4.5.2 ENSO事件年代際變化的影響
4.5.3 熱帶海溫年代際轉(zhuǎn)變的影響
4.6 結(jié)論和討論
4.6.1 小結(jié)
4.6.2 討論
第5章 模式對(duì)主模態(tài)的模擬能力和季節(jié)預(yù)測(cè)能力評(píng)估
5.1 引言
5.2 資料與方法
5.2.1 數(shù)據(jù)介紹
5.2.2 CMIP5模式對(duì)季節(jié)變化模擬能力的評(píng)估
5.2.3 CMIP5模式對(duì)年際協(xié)同變化模擬能力的評(píng)估
5.2.4 CAMS-CSM模式中ENSO事件的判定
5.2.5 FGOALS-S2S回報(bào)試驗(yàn)的預(yù)測(cè)技巧評(píng)估
5.3 CMIP5歷史試驗(yàn)對(duì)主模態(tài)的模擬能力評(píng)估
5.3.1 季節(jié)變化特征和季風(fēng)區(qū)區(qū)劃
5.3.2 年際協(xié)同變化主模態(tài)
5.4 CAMS-CSM模式的大氣試驗(yàn)和海-氣耦合試驗(yàn)的模擬能力差異
5.4.1 季節(jié)變化與季風(fēng)區(qū)區(qū)劃
5.4.2 主模態(tài)特征
5.4.3 熱帶海溫變化的外部聯(lián)系
5.5 FGOALS-S2S預(yù)測(cè)系統(tǒng)對(duì)主模態(tài)的季節(jié)預(yù)測(cè)能力評(píng)估
5.5.1 夏季平均態(tài)的預(yù)測(cè)
5.5.2 夏季風(fēng)降水年際變化的預(yù)測(cè)
5.5.3 年際協(xié)同變化主模態(tài)的預(yù)測(cè)
5.6 總結(jié)
第6章 全文總結(jié)與討論
6.1 全文總結(jié)
6.2 討論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱帶太平洋年代際平均氣候態(tài)變化與ENSO循環(huán)[J]. 張勤,丁一匯. 氣象學(xué)報(bào). 2001(02)
[2]太平洋SSTA對(duì)中國(guó)東部夏季降水的影響II——數(shù)值模擬[J]. 余貞壽,孫照渤,曾剛. 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2005(05)
[3]A Comparative Analysis of Primary and Extreme Characteristics of Dry or Wet Status between Asia and North America[J]. 華麗娟,馬柱國(guó),鐘霖浩. Advances in Atmospheric Sciences. 2011(02)
[4]ENSO與中國(guó)夏季降水年際變化關(guān)系的不穩(wěn)定性特征[J]. 宗海鋒,陳烈庭,張慶云. 大氣科學(xué). 2010(01)
[5]Indo-Western Pacific Ocean Capacitor and Coherent Climate Anomalies in Post-ENSO Summer: A Review[J]. Shang-Ping XIE,Yu KOSAKA,Yan DU,Kaiming HU,Jasti S.CHOWDARY,Gang HUANG. Advances in Atmospheric Sciences. 2016(04)
[6]全球季風(fēng)的多尺度演化[J]. 郝青振,張人禾,汪品先,王斌. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2016(07)
[7]2018~2019年秋冬季厄爾尼諾和印度洋偶極子的預(yù)測(cè)[J]. 包慶,吳小飛,李矜霄,王磊,何編,王曉聰,劉屹岷,吳國(guó)雄. 科學(xué)通報(bào). 2019(01)
[8]The Westerly Anomalies over the Tropical Pacific and Their Dynamical Effect on the ENSO Cycles during 1980~1994[J]. 黃榮輝,臧曉云,張人禾,陳際龍. Advances in Atmospheric Sciences. 1998(02)
[9]歐亞冬季雪蓋對(duì)北半球夏季大氣環(huán)流的影響及其與東亞太平洋型遙相關(guān)的可能聯(lián)系[J]. 譚言科,何金海,祝從文. 大氣科學(xué). 1999(02)
[10]亞洲冬夏季風(fēng)對(duì)ENSO事件的響應(yīng)[J]. 陶詩(shī)言,張慶云. 大氣科學(xué). 1998(04)
本文編號(hào):3722410
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