本文選題：ENSO　切入點(diǎn)：地球系統(tǒng)模式FIO-ESM　出處：《國家海洋局第一海洋研究所》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)是全球最顯著的年際海氣耦合現(xiàn)象,對全球的天氣與氣候都有著重要的影響。當(dāng)前海氣耦合數(shù)值模式已經(jīng)成為ENSO模擬與預(yù)測的重要工具,然而對參與最近的CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)的多模式模擬結(jié)果分析表明海氣耦合模式對ENSO的模擬仍存在較大的偏差。本文首先與觀測對比評估了國家海洋局第一海洋研究所地球系統(tǒng)模式(FIO-ESM)歷史實(shí)驗(yàn)(Historical)模擬ENSO現(xiàn)象以及熱帶太平洋基本狀態(tài)的能力,進(jìn)而通過上層海洋熱收支手段對模式中厄爾尼諾(El Ni?o)和拉尼娜(La Ni?a)現(xiàn)象分別進(jìn)行了分析,以探究ENSO演變過程中海洋熱力學(xué)、動力學(xué)以及海氣耦合的作用。與觀測對比分析表明FIO-ESM模式能夠較好地模擬出ENSO期間熱帶太平洋海表面溫度、風(fēng)場、降水變化的基本特征,但仍存在一些模擬偏差,如模擬的熱帶東太平洋平均海表面溫度偏高,信風(fēng)強(qiáng)度偏弱,ENSO周期的不規(guī)則性較弱,振幅偏強(qiáng),厄爾尼諾事件出現(xiàn)東傳的特性,ENSO到達(dá)盛期的時間也出現(xiàn)偏差。本文研究表明,緯向、經(jīng)向、垂向的熱量輸運(yùn)和海表面熱通量都對ENSO的發(fā)展和消亡過程有著突出貢獻(xiàn):FIO-ESM模擬結(jié)果中,異常緯向流和平均垂向流導(dǎo)致的熱量輸運(yùn)(緯向平流反饋與溫躍層反饋)引導(dǎo)著ENSO的成長與衰退,控制ENSO的整個演變過程;由異常垂向流與平均經(jīng)向流導(dǎo)致的熱量輸運(yùn)使ENSO時期異常的海溫得到進(jìn)一步增強(qiáng),影響著ENSO的強(qiáng)度;海表面熱通量與SST異常反位相,對ENSO的成長起著反作用。對上層海洋熱收支的進(jìn)一步分析表明,對赤道太平洋地區(qū)海表面平均風(fēng)場、溫度場的模擬偏差會影響到ENSO發(fā)生時上層海洋溫度場、流場的分布,進(jìn)而導(dǎo)致模式對緯向、經(jīng)向、垂向熱量輸運(yùn)的模擬出現(xiàn)偏差。FIO-ESM模式模擬熱帶東太平洋平均SST偏高,在厄爾尼諾期間引發(fā)強(qiáng)烈的西風(fēng)異常。模式對西風(fēng)異常的模擬偏差增強(qiáng)了溫躍層反饋的作用,會加劇ENSO的振蕩幅度,減弱其周期的不規(guī)則性,并且由溫躍層反饋主導(dǎo)的厄爾尼諾事件會出現(xiàn)東傳的特征。由于模式模擬的冬季熱帶太平洋信風(fēng)減弱、東太平洋冷舌收縮,減弱了冬季緯向平流反饋與溫躍層反饋的作用,導(dǎo)致ENSO的季節(jié)鎖相出現(xiàn)偏差。
[Abstract]:El Nino-Southern Oscillation (ENSO) is the most significant annual air-sea coupling phenomenon in the world, which has an important impact on the weather and climate of the world. At present, the coupled air-sea numerical model has become an important tool for ENSO simulation and prediction. However, the analysis of the results of the multi-model simulation involving the recent CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 shows that there is still a large deviation between the air-sea coupling model and the ENSO simulation. This paper first evaluates the first Oceanic Research Institute of the State Oceanic Administration by comparison with observations. The Earth system Model (FIO-ESM) Historical experiment is capable of simulating ENSO phenomena and the basic state of the tropical Pacific Ocean. Then the El Nino El Ni? ) and La Ni? (a) the phenomena are analyzed in order to explore the role of ocean thermodynamics, dynamics and air-sea coupling in the evolution of ENSO. The comparison with observations shows that the FIO-ESM model can well simulate the sea surface temperature and wind field in the tropical Pacific during ENSO. The basic characteristics of precipitation change, but there are still some simulation deviations, such as high mean sea surface temperature in the tropical eastern Pacific, weak trade wind intensity and weak irregular and strong amplitude of ENSO period. The characteristics of eastward propagation of El Nino events and the time of ENSO reaching its peak are also deviated. The results of this paper show that, in zonal and meridional directions, Both vertical heat transport and sea surface heat flux contribute significantly to the development and extinction of ENSO. The anomalous zonal flow and the average vertical flow lead to the heat transport (zonal advection feedback and thermocline feedback) leading to the growth and decline of ENSO and controlling the whole evolution process of ENSO. The heat transport caused by the anomalous vertical current and the average meridional current further strengthens the abnormal SST during the ENSO period, which affects the intensity of the ENSO, and the inverse phase of the sea surface heat flux and the SST anomaly. A further analysis of the upper ocean thermal budget shows that for the equatorial Pacific ocean surface mean wind field, the simulation deviation of the temperature field will affect the upper ocean temperature field and the distribution of the current field when ENSO occurs. This results in the deviation of the model from the zonal, meridional and vertical heat transport. FIO-ESM model simulates the high average SST of the tropical eastern Pacific. Strong westerly anomalies are triggered during El Nino. The simulated deviation of the model for westerly anomalies enhances the thermocline feedback, exacerbates the oscillation amplitude of ENSO and weakens the irregularity of its periodicity. Due to the weakening of the tropical Pacific trade wind in winter and the contraction of the cold tongue in the eastern Pacific Ocean, the effect of latitudinal advection feedback and thermocline feedback on winter latitudinal advection and thermocline feedback is weakened. Causes the ENSO seasonal lock phase to appear the deviation.
【學(xué)位授予單位】：國家海洋局第一海洋研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P732

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;INTERACTION BETWEEN THE ENSO AND ASIAN MONSOON RECORDED IN DASUOPU ICE CORE FROM HIMALAYAS[J];地學(xué)前緣;2000年S1期

2 黃榮輝,張人禾,張慶云;The 1997/ 98 ENSO Cycle and Its Impact on Summer Climate Anomalies in East Asia[J];Advances in Atmospheric Sciences;2000年03期

3 蔡怡;ENSO知識講座[J];海洋預(yù)報;2002年03期

4 蔡學(xué)湛,吳濱,溫珍治;RELATIONSHIP BETWEEN WEST PACIFIC SUBTROPICAL HIGH AND ENSO AND ITS INFLUENCE ON RAINFALL DISTRIBUTION OF RAINY SEASON IN FUJIAN[J];Journal of Tropical Meteorology;2003年01期

5 王紹武,朱錦紅,蔡靜寧,聞新宇;近500年ENSO時間序列的建立與分析[J];自然科學(xué)進(jìn)展;2004年04期

6 朱艷峰,陳隆勛,宇如聰;ANALYSIS OF THE RELATIONSHIP BETWEEN THE CHINA ANOMALOUS CLIMATE VARIATION AND ENSO CYCLE ON THE QUASI-FOUR-YEAR SCALE[J];Journal of Tropical Meteorology;2004年01期

7 何卷雄,余志豪,楊修群;Temporal Characteristics of Pacific Decadal Oscillation (PDO) and ENSO and Their Relationship Analyzed with Method of Empirical Mode Decomposition (EMD)[J];Acta Meteorologica Sinica;2005年01期

8 陳奕德;張韌;蔣國榮;;近年來國內(nèi)ENSO研究概述[J];熱帶氣象學(xué)報;2005年06期

9 李曉燕,翟盤茂,任福民;氣候標(biāo)準(zhǔn)值改變對ENSO事件劃分的影響[J];熱帶氣象學(xué)報;2005年01期

10 ;Relationship and its instability of ENSO--Chinese variations in droughts and wet spells[J];Science in China(Series D:Earth Sciences);2007年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 曹璐;孫丞虎;任福民;袁媛;江靜;;一種綜合監(jiān)測兩類不同分布類型ENSO事件指標(biāo)的研究[A];第28屆中國氣象學(xué)會年會——S5氣候預(yù)測新方法和新技術(shù)[C];2011年

2 孟祥鳳;吳德星;林霄沛;;ENSO相關(guān)的溫躍層異常信號傳播特征及機(jī)制[A];中國海洋湖沼學(xué)會水文氣象分會、中國海洋湖沼學(xué)會潮汐及海平面專業(yè)委員會、中國海洋湖沼學(xué)會計(jì)算海洋物理專業(yè)委員會、山東（暨青島市）海洋湖沼學(xué)會2007年學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2007年

3 孟祥鳳;吳德星;林霄沛;;ENSO相關(guān)的溫躍層異常信號傳播特征及機(jī)制[A];中國海洋湖沼學(xué)會第九次全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)研討會論文摘要匯編[C];2007年

4 曹璐;孫丞虎;任福民;袁媛;江靜;;兩類ENSO事件監(jiān)測指標(biāo)的研究[A];第八屆長三角氣象科技發(fā)展論壇論文集[C];2011年

5 李熠;楊修群;;年際尺度北太平洋副高對ENSO事件的觸發(fā)作用[A];第26屆中國氣象學(xué)會年會預(yù)測與公共服務(wù)分會場論文集[C];2009年

6 楊慶萍;王蘇;高中衛(wèi);鄭揚(yáng);;ENSO事件與洪澤湖月進(jìn)湖水量關(guān)系[A];第二屆長三角氣象科技論壇論文集[C];2005年

7 嚴(yán)軍;劉健文;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)—奇異譜分析的ENSO指數(shù)預(yù)測[A];新世紀(jì)氣象科技創(chuàng)新與大氣科學(xué)發(fā)展——中國氣象學(xué)會2003年年會“氣候系統(tǒng)與氣候變化”分會論文集[C];2003年

8 楊海軍;;增暖氣候背景下的溫和ENSO[A];海峽兩岸氣象科學(xué)技術(shù)研討會論文匯編[C];2004年

9 鄧興旺;;ENSO事件與夏季旱澇異常之關(guān)系初探[A];推進(jìn)氣象科技創(chuàng)新加快氣象事業(yè)發(fā)展——中國氣象學(xué)會2004年年會論文集（下冊）[C];2004年

10 趙亮;鄒力;;與ENSO有關(guān)和無關(guān)的年份江、淮旱澇可能成因探究[A];推進(jìn)氣象科技創(chuàng)新加快氣象事業(yè)發(fā)展——中國氣象學(xué)會2004年年會論文集（下冊）[C];2004年

相關(guān)重要報紙文章 前4條

1 翟盤茂 趙宗慈;ENSO監(jiān)測和預(yù)測系統(tǒng)[N];中國氣象報;2001年

2 國信期貨 曹彥輝　侯雪玲;ENSO對全球農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的影響[N];期貨日報;2014年

3 通訊員 張培群;冷靜看待持續(xù)的厄爾尼諾“熱”[N];中國氣象報;2014年

4 李丹;學(xué)篤風(fēng)正科研路[N];中國氣象報;2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 梁進(jìn);ENSO對熱帶太平洋時間平均態(tài)的整流效應(yīng)[D];南京大學(xué);2015年

2 徐鵬;IOD-ENSO前兆遙相關(guān)的年代際變化及動力機(jī)制[D];中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所);2016年

3 李揚(yáng);熱帶太平洋冷舌模態(tài)及其對ENSO的影響[D];蘭州大學(xué);2016年

4 張t，

本文編號：1606123