厄爾尼諾–南方濤動（El Ni?o–Southern Oscillation,簡稱ENSO）主導著熱帶太平洋從季節(jié)到年際的時間尺度氣候變化,在全球變暖背景下,引發(fā)各種極端氣候事件不斷出現(xiàn),給國民經(jīng)濟的進步和社會發(fā)展造成極大的影響。因此,成功預測ENSO事件,不僅是大氣科學領(lǐng)域的國際前沿問題,也是政府積極應對氣候變化的國家重大需求。過去幾十年,國內(nèi)外科研團隊在ENSO理論預測方面已經(jīng)取得了很大的進展,然而現(xiàn)有的ENSO預測模型依舊在春季開始預測或者跨春季預報時,預測技巧不佳。這一ENSO春季預報障礙仍有待解決。更值得注意的是,在2000年后,大多數(shù)ENSO預測模型的預測技巧出現(xiàn)明顯下降,甚至出現(xiàn)漏報和錯報現(xiàn)象,因此改進預測模型來消除或者降低春季可預報障礙是目前ENSO理論預測研究的重中之重。本文針對這一科學問題,從影響ENSO變化的物理動力學機制出發(fā),系統(tǒng)分析了影響春季預報障礙的可能因素,優(yōu)選熱帶外海溫前兆因子(北太平洋維多利亞模態(tài)（Victoria mode,VM）和南太平洋四級子模態(tài)（South Pacific quadrapole,SPQ）以及北大西洋海溫（Northern Atl... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

赤道太平洋海溫示意圖：a正常情況海溫空間分布圖；bElNio情況下海溫空間分布

碩士學位論文3分析海表面風場與海表溫度（SST）的關(guān)系進一步提出信風張弛理論，認為ElNio的形成與信風改變SSTa梯度有關(guān)系。不過這些結(jié)論在當時并沒有得到人們的重視。直到1982/1983年超級ElNio現(xiàn)象（赤道東太平洋SSTa最高峰值超過2.5℃）發(fā)生時，因其導致的氣候影響造成的巨大災害和經(jīng)濟損失才引起了人們的重視，從而促進了1985–1994的十年TOGA（TropicalOceanGolobalAtmosphere）計劃來系統(tǒng)研究和預測ENSO，這個計劃取得相當可觀的結(jié)果[17-19]。20世紀80年代，出現(xiàn)了跟傳統(tǒng)研究的ElNio在形態(tài)和氣候影響都不一樣的新型ElNio形態(tài)。傳統(tǒng)的ElNio又被稱作EasternPacificENSO（EP-ENSO），是指赤道太平洋異常海溫增暖區(qū)域在東太平洋區(qū)域的，隨后向西擴張。而新型ElNio（又被稱作CentralPacificElNio或ModokiElNio）[20]是指海溫增暖區(qū)域在中太平洋區(qū)域，即日界線附近。兩類ElNio的空間特征大不相同，因此在其影響下，全球氣候系統(tǒng)的響應也不同。隨后針對CP-ENSO的形成動力機制、物理過程、兩類ENSO對應的氣候效應等方面開展了大量的研究工作。ENSO現(xiàn)象的發(fā)生包括我國在內(nèi)的全球范圍內(nèi)氣候、人類社會、經(jīng)濟等產(chǎn)生著重要的影響，特別是當強ENSO事件發(fā)生之后，通過遙相關(guān)的方式影響全球氣候和人類社會[5-9]。ENSO發(fā)生時，會在全世界很多范圍內(nèi)引起極端氣候事件（比如洪水和干旱等）。以降水為例，秘魯北部和厄瓜多爾沿岸在ElNio發(fā)生時會出現(xiàn)高溫暖熱，多雨，洪澇等災害，而在澳大利亞、印度南部、南非等地出現(xiàn)干旱、低溫等（圖1.2a）。相反，LaNia事件發(fā)生時，會導致東南亞海表溫度降低，以及海洋大圖1.2ElNio事件與LaNia事件發(fā)生時，對全球范圍內(nèi)氣候影響示意圖(https://iri.columbia.edu/)

碩士學位論文11SSTa，導致西太出現(xiàn)西風異常，同時溫躍層西淺東深。而由于氣旋式風應力的存在，會使得赤道暖水向兩極輸送。隨著時間的演化，溫躍層逐漸抬升變淺，導致赤道東太出現(xiàn)負距平，這個負距平值會導致東風異常增強，赤道外暖水向赤道傳送，進而完成ENSO位相轉(zhuǎn)變。圖2.1充放電振子理論示意圖[56]2.2數(shù)據(jù)和方法2.2.1數(shù)據(jù)本文所用觀測資料時段為1950–2018年，共69年，主要包括以下幾部分：（1）海表溫度（SeaSurfaceTemperature，SST）資料為英國氣象局哈德萊中心的UKMetOfficeHadleyCentreSeaIceandSeaSurfaceTemperature（HadISST）資料，水平分辨率為1°×1°[57]；（2）中國科學院大氣物理研究(IAP)所提供的模式數(shù)據(jù)海洋次表層海溫資料，水平分辨率為1°×1°，海溫要素在垂直高度從1–2000m共分41層[58]；

【參考文獻】：
期刊論文
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[6]中國南方雨雪冰凍異常天氣原因的分析[J]. 李崇銀,楊輝,顧薇.  氣候與環(huán)境研究. 2008(02)
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[8]西太平洋暖池海溫對華南前汛期降水影響的數(shù)值試驗[J]. 陳藝敏,錢永甫.  熱帶氣象學報. 2005(01)
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[10]ENSO動力學與預測[J]. 張人禾,周廣慶,巢紀平.  大氣科學. 2003(04)



本文編號：3131288