平流層北半球環(huán)狀模（Northern Annular Mode,NAM）異常能夠超前對流層異常十幾天出現(xiàn),并逐漸下傳到對流層、影響近地面天氣氣候。深入理解影響平流層NAM異常信號下傳的機理,對于提高對流層延伸期天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率具有重要意義,本論文利用NCEP/NCAR、JRA-55再分析資料、哈德萊海溫資料和我國地面站點觀測資料分析了對流層環(huán)境、熱帶平流層準(zhǔn)兩年震蕩（Quasi-Biennial Oscillation,QBO）和厄爾尼諾-南方濤動（El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO）對平流層NAM異常信號下傳的影響,并診斷了平流層NAM異常信號下傳對我國冬半年近地面氣象要素的影響,得到以下主要結(jié)論:1、本文首先利用NCEP/NCAR再分析資料,根據(jù)平流層正、負位相NAM（簡稱正、負NAM）異常信號能否下傳至對流層下層,將平流層NAM異常事件分為兩類:下傳事件（簡稱正、負TEs）與不下傳事件（簡稱正、負NTEs）,分析了對流層環(huán)境對于平流層NAM異常信號下傳的影響。結(jié)果表明:相比于負NTEs,負TEs期間異常上傳進入平流層的波通量更強且更持久,導(dǎo)致平流層... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

負TEs（a-c）和負NTEs（d-f）期間500-hPa位勢高度異常合成圖

蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文平流層北半球環(huán)狀模異常信號下傳及其對中國氣候的影響度異常分別貢獻了52％和14%的Fz異常積分值（虛線），而Fn2異常的貢獻僅為5％，遠低于位勢高度異常的貢獻。換句話說，對流層波強度的變化對進入平流層的波通量的貢獻大于對流層波傳播環(huán)境。在負NTEs期間（圖3.5c），對流層波強度也對進入平流層的行星波通量起主要作用，北太平洋和歐洲位勢高度異常對Fz異常積分值的貢獻分別為105％和41％，而Fn2異常的貢獻為負值（-31％），這進一步支持上文的分析，即負NTEs期間對流層Fn2異常比負TEs期間更不利于對流層波的向上傳播（圖3.3）。圖3.6負TEs（a-c）和負NTEs（d-f）期間對流層整層非絕熱加熱率[Q]異常合成圖。從左向右3列分別為第一階段（a，d）、第二階段（b，e）和第三階段（c，f）。打點區(qū)域代表異常通過了95%的顯著性檢驗（雙尾t檢驗）。負TEs和負NTEs之間對流層波源的差異主要與北太平洋和歐洲-大西洋地區(qū)的位勢高度變化有關(guān)。接下來，本章將討論二者之間行星波強度差異的原因。行星波很大程度上受到非絕熱加熱和地形等因素的影響（Chen和Robinson，1992；Cohen等，2007；Yu等，2009；Seo和Son，2012；Simpson等，2016；Yoo和Son，2016）。本章首先關(guān)注非絕熱加熱的差異，圖3.6展示了負TEs（第一行）和負NTEs（第二行）期間對流層整層非絕熱加熱[Q]異常。負TEs期間第1階段，在北太平洋中緯度地區(qū)出現(xiàn)正[Q]異常，北大西洋中高緯度存在負[Q]異常（圖3.6a），分別對應(yīng)北太平洋負位勢高度異常和北大西洋正位勢高度異常（圖3.4a）。35

蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文平流層北半球環(huán)狀模異常信號下傳及其對中國氣候的影響圖3.9負TEs（a-c）和負NTEs（d-f）期間500-hPa阻塞頻率異常。從左向右3列分別為第一階段（a，d）、第二階段（b，e）和第三階段（c，f）。打點區(qū)域代表異常通過了95%的顯著性檢驗（雙尾t檢驗）。3.5正NAM異常期間對流層波傳播環(huán)境和波強度如圖3.1所示，平流層正NAM異常信號也存在下傳的現(xiàn)象。因此，本章將簡要分析正NAM異常信號的下傳情況。與負NAM事件的過程相似，平流層正NAM的形成和下傳也與對流層行星波傳播環(huán)境和波強度有關(guān)。圖3.10為正TEs和正NTEs期間對流層行星1波Fn2分布及二者的差異。兩類正NAM異常期間Fn2分布與負NAM異常期間類似，這里不再贅述。二者差值的結(jié)果表明，在第1階段，正TEs期間高緯度地區(qū)Fn2數(shù)值大于正NTEs期間；第2-3階段，正TEs期間55°N附近區(qū)域Fn2數(shù)值大于正NTEs期間，較大的Fn2不利于行星波的上傳。注意，在這三個階段也存在正TEs期間Fn2小于正NTEs期間的區(qū)域，但這些區(qū)域的范圍相對較小，兩類正NAM事件期間，F(xiàn)n2對行星波傳播的相對貢獻在下文中進一步診斷。39

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本文編號：3533191