本文關(guān)鍵詞：黑潮、厄爾尼諾—南方濤動(dòng)和太平洋年代際濤動(dòng)的相互聯(lián)系及對(duì)氣候影晌的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：黑潮、厄爾尼諾-南方濤動(dòng)(ENSO)和太平洋年代際濤動(dòng)(PDO)是太平洋三個(gè)重要的氣候系統(tǒng),三者相互聯(lián)系、相互影響,對(duì)太平洋地區(qū)乃至全球的大氣環(huán)流有著重要影響,是氣候預(yù)測(cè)的關(guān)鍵因子。本論文系統(tǒng)分析了黑潮的海溫和凈熱通量的變化特征,探究其與PDO和ENSO的關(guān)系、對(duì)大氣環(huán)流及周邊氣候的影響；并從PDO的角度解釋目前關(guān)注度較高的北美和東亞半干旱地區(qū)干濕變化趨勢(shì)相反的原因,并給出了在不同的PDO年代際背景下,ENSO對(duì)全球干濕變化的影響。主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：(1)定義了一個(gè)黑潮溫度指數(shù)KI,該指數(shù)能較好地反映吐噶喇海峽以東的下游黑潮變化特征,易于與氣候變化建立聯(lián)系。結(jié)果表明,KI具有多重時(shí)間尺度變化特征：它在1975年前后經(jīng)歷了由冷位相向暖位相的氣候躍變,即具有年代際變化特征,周期約為20年；KI具有準(zhǔn)3年和準(zhǔn)7年的年際變化特征,其中準(zhǔn)3年振蕩在20世紀(jì)70-80年代最為劇烈,準(zhǔn)7年振蕩主要發(fā)生在1965年之前;此外它還具有明顯的季節(jié)鎖相特征。KI與PDO和ENSO有較強(qiáng)的滯后相關(guān),黑潮海溫在PDO出現(xiàn)異常后的2個(gè)月開始響應(yīng)其變化,在ENSO發(fā)生變化后4個(gè)月響應(yīng)其變化。在厄爾尼諾年,赤道東太海溫異常變暖,導(dǎo)致哈德萊環(huán)流的增強(qiáng),致使阿留申低壓加深(PDO出現(xiàn)暖相位),加深的阿留申低壓中心西側(cè)的風(fēng)應(yīng)力隨之增強(qiáng),從而驅(qū)動(dòng)大量冷水從極地到中緯度輸送,致使黑潮延伸區(qū)及北太平洋中部海溫降低(海溫異常分布出現(xiàn)“馬蹄鐵”分布,即PDO型)；此外加深的阿留申低壓中心南側(cè)的風(fēng)應(yīng)力的增強(qiáng)也會(huì)影響黑潮延伸區(qū)的強(qiáng)度及范圍；反過來黑潮海溫的變化又會(huì)對(duì)上述過程進(jìn)行調(diào)制,通過阿留申低壓、大氣環(huán)流、遙相關(guān)等影響PDO和ENSO。即從厄爾尼諾發(fā)生到PDO表現(xiàn)為暖相位到黑潮延伸區(qū)海表溫度降低有一個(gè)響應(yīng)過程,因此,ENSO指數(shù)及PDO指數(shù)可作為下游黑潮溫度變異的前兆因子,這對(duì)預(yù)測(cè)黑潮溫度變化及周邊氣候變化有一定的指導(dǎo)意義。(2)用北太平洋地區(qū)凈熱通量Qnet的第一模態(tài)定義了一個(gè)更為直接表征海氣相互作用強(qiáng)度的指數(shù),能較好地刻畫黑潮地區(qū)Qnet的強(qiáng)度變化。從1984年至2009年冬季黑潮Qnet呈顯著的增強(qiáng)趨勢(shì),每年以2.6 W/m2的速度增長(zhǎng)；冬季黑潮Qnet不僅具有準(zhǔn)5年的年際變化特征,還具有年代際變化特征——80年代中期,Qnet強(qiáng)度較弱,到90年代中期,其強(qiáng)度開始逐漸增強(qiáng),出現(xiàn)正異常。研究發(fā)現(xiàn),冬季黑潮Qnet異常高時(shí),能激發(fā)下游的阿留申低壓加深、上游的西伯利亞高壓增強(qiáng),從而導(dǎo)致東亞冬季風(fēng)(EAWM)增強(qiáng),干冷強(qiáng)勁西北風(fēng)使得中國北方出現(xiàn)冷冬；當(dāng)冬季黑潮Qnet異常低時(shí),減弱的EAWM配合上南海地區(qū)異常的反氣旋,導(dǎo)致大量的暖濕氣流被輸送到中國南方地區(qū),造成該地區(qū)降水增多。此外,前冬異常的Qnet會(huì)持續(xù)到次年春天,但是強(qiáng)度相對(duì)變?nèi)?進(jìn)而對(duì)中國中、東部的氣候產(chǎn)生影響。譬如,當(dāng)前冬黑潮Qnet相對(duì)較低時(shí),次年春天中國大部分地區(qū)氣溫會(huì)偏冷、降水會(huì)偏多,這對(duì)提高中國春季的氣候預(yù)報(bào)水平有重要意義。(3)探究了PDO對(duì)其上游東亞和下游北美半干旱地區(qū)干濕變化趨勢(shì)相反的影響,結(jié)果表明,PDO指數(shù)與東亞半干旱地區(qū)降水有顯著的負(fù)相關(guān),而與北美半干旱地區(qū)的降水有顯著的正相關(guān)。PDO暖位相時(shí),阿留申低壓加深,尤其在冬季,一方面其中心南側(cè)西風(fēng)增強(qiáng),利于水汽向北美西部的半干旱地區(qū)輸送,另一方面其東側(cè)出現(xiàn)異常東南風(fēng),阻擋了高緯度的干冷空氣南下,造成北美半干旱地區(qū)的降水增多和濕潤(rùn)化；東亞大陸存在一個(gè)異常高壓中心,尤其在夏、秋季節(jié),中心東側(cè)的異常北風(fēng)導(dǎo)致夏季風(fēng)明顯減弱,進(jìn)而造成東亞半干旱地區(qū)降水減少,出現(xiàn)干旱化。近60年P(guān)DO發(fā)生了2次突變,1976/77由冷轉(zhuǎn)暖,2001/02年左右出現(xiàn)轉(zhuǎn)冷跡象,但整體呈上升趨勢(shì)。PDO這種上升趨勢(shì)對(duì)近60年東亞半干旱地區(qū)干旱化貢獻(xiàn)了32.6%,對(duì)北美半干旱地區(qū)的濕潤(rùn)化貢獻(xiàn)了58.4%。(4)率先在全球尺度研究在PDO和ENSO共同影響下陸地的干濕變化分布。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)ENSO與PDO同位相時(shí),ENSO造成的干濕異常強(qiáng)度要?jiǎng)×业亩?而且影響范圍增大；當(dāng)PDO與ENSO反位相時(shí),厄爾尼諾事件造成的干濕異常強(qiáng)度相對(duì)較弱,在有些區(qū)域甚至?xí)�。厄爾尼諾發(fā)生在暖PDO位相時(shí),全球陸地約18%的區(qū)域遭受干旱,而在冷位相時(shí),僅有10%的地區(qū)出現(xiàn)顯著干旱,發(fā)生干旱的面積幾乎翻倍;同樣,拉尼娜事件在與PDO同位相時(shí),全球16%的地區(qū)顯著變濕,而與PDO反位相時(shí)只有13%的地區(qū)出現(xiàn)顯著變濕的現(xiàn)象；ENSO與PDO同位相時(shí),全球陸地受到顯著干旱或洪澇影響的地區(qū)明顯增多,約占全球陸地總面積的28%。這一結(jié)果對(duì)預(yù)測(cè)氣候變化有著重要意義,當(dāng)PDO為暖位相時(shí),厄爾尼諾事件發(fā)生較頻繁,引起的干旱事件相比冷位相時(shí)較為嚴(yán)重、范圍擴(kuò)大,進(jìn)而解釋了為什么從20世紀(jì)70年代以來全球陸地上干旱區(qū)的面積擴(kuò)張；2000年左右,PDO轉(zhuǎn)為冷位相,未來幾十年La Nina事件發(fā)生會(huì)較為頻繁,全球降水增多,美國西南地區(qū)近些年的干旱仍會(huì)持續(xù),中國的降水類型由“南澇北旱”轉(zhuǎn)為“南旱北澇”型。
【關(guān)鍵詞】：黑潮 太平洋年代際濤動(dòng) 厄爾尼諾.南方濤動(dòng) 環(huán)流異常 氣候變化
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P731.2;P732
【目錄】：

• 中文摘要3-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-30
• 1.1 引言12-15
• 1.2 相關(guān)研究的回顧和綜述15-21
• 1.2.1 太平洋的三大系統(tǒng)——黑潮、ENSO、PDO之間的相互聯(lián)系15-17
• 1.2.2 黑潮對(duì)大氣環(huán)流及周邊氣候影響的研究進(jìn)展17-18
• 1.2.3 ENSO對(duì)全球干濕變化影響的研究進(jìn)展18-19
• 1.2.4 PDO對(duì)氣候變化影響的研究進(jìn)展19-20
• 1.2.5 在PDO調(diào)制下ENSO對(duì)氣候變化影響的研究進(jìn)展20-21
• 1.3 問題提出、本文的科學(xué)目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容21-23
• 參考文獻(xiàn)23-30
• 第二章 數(shù)據(jù)和方法介紹30-38
• 2.1 觀測(cè)資料30-33
• 2.2 主要方法介紹33-35
• 參考文獻(xiàn)35-38
• 第三章 黑潮及其延伸區(qū)海表溫度變化特征與大氣環(huán)流相關(guān)性的初步分析38-53
• 3.1 引言38-39
• 3.2 黑潮溫度指數(shù)39-45
• 3.2.1 黑潮溫度指數(shù)KI的年際與年代際變化41-42
• 3.2.2 黑潮溫度指數(shù)KI的空間分布及演變42-45
• 3.3 黑潮與PDO及ENSO的關(guān)系45-48
• 3.3.1 黑潮溫度指數(shù)KI與PDO、ENSO指數(shù)的相關(guān)性分析45-46
• 3.3.2 黑潮異常年份太平洋上一些物理量(SLP,ω)的空間分布特征46-47
• 3.3.3 黑潮異常與PDO及ENSO的相互影響47-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 第四章 冬季黑潮凈熱通量變化特征及其對(duì)中國氣候的影響53-73
• 4.1 引言53-54
• 4.2 數(shù)據(jù)和方法說明54-55
• 4.3 凈熱通量的長(zhǎng)期趨勢(shì)和年際變化特征55-59
• 4.4 冬季黑潮凈熱通量與同期中國氣候影響59-62
• 4.5 冬季黑潮凈熱通量與中國氣候影響的滯后效應(yīng)62-64
• 4.6 機(jī)制討論分析64-68
• 4.7 本章小結(jié)68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 第五章 PDO對(duì)北美和東亞半干旱區(qū)干濕變化反趨勢(shì)的影響73-91
• 5.1 引言73-75
• 5.2 數(shù)據(jù)和方法介紹75-76
• 5.3 北美和東亞半干旱地區(qū)的干濕變化特征76-79
• 5.4 北美和東亞半干旱地區(qū)的氣候特征79-81
• 5.5 PDO對(duì)東亞和北美半干旱地區(qū)干濕變化的影響和機(jī)制分析81-86
• 5.5.1 PDO對(duì)東亞和北美半干旱地區(qū)干濕變化的相關(guān)性分析81-82
• 5.5.2 PDO對(duì)東亞和北美半干旱地區(qū)環(huán)流的影響82-85
• 5.5.3 基于PDO回歸東亞和北美半干旱地區(qū)干濕變化85-86
• 5.6 本章小結(jié)86
• 參考文獻(xiàn)86-91
• 第六章 PDO和ENSO共同調(diào)制下的全球陸地干濕變化分布91-112
• 6.1 引言91-92
• 6.2 數(shù)據(jù)和方法介紹92-94
• 6.3 ENSO在不同PDO位相下造成的全球陸地干濕變化特征94-102
• 6.3.1 ENSO在不同PDO位相下造成的全球冬季sc_PDSI_pm的變化特征94-99
• 6.3.2 ENSO在不同PDO位相下造成的全球冬季降水和土壤濕度的變化特征99-100
• 6.3.3 ENSO在不同PDO位相下造成的全球夏季sc_PDSI_pm的變化特征100-102
• 6.4 機(jī)制討論分析102-107
• 6.4.1 ENSO在不同PDO位相下的下墊面海溫特征102-103
• 6.4.2 ENSO在不同PDO位相下的大氣環(huán)流特征103-107
• 6.5 本章小結(jié)107-109
• 參考文獻(xiàn)109-112
• 第七章 總結(jié)與展望112-116
• 7.1 本文的主要結(jié)論112-114
• 7.2 未來工作的展望114-116
• 在學(xué)期間的研究成果116-117
• 致謝117-118

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：黑潮、厄爾尼諾—南方濤動(dòng)和太平洋年代際濤動(dòng)的相互聯(lián)系及對(duì)氣候影晌的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：277751