本文關(guān)鍵詞：兩湖流域雨季氣候特征及旱澇機理分析

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【摘要】：利用國家氣候中心整編的全國740站日降水資料,NCEP/NCAR(美國環(huán)境預(yù)報中心、美國大氣研究中心)提供的大氣環(huán)流再分析資料、英國Hadley預(yù)報中心提供的HadlSST月海溫距平資料；運用經(jīng)驗正交函數(shù)分解方法(EOF)、多通道奇異譜分析多方法(MSSA)、奇異值分析方法(SVD),小波分析、集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法(EEMD)等多種分析與統(tǒng)計方法。分析了兩湖流域的雨季氣候特征,海溫、冷空氣對雨季降水的影響,兩湖流域夏季旱澇時空分布特征,以及以完整的旱澇過程為分析對象初步研究了旱澇的形成機理等。得到了如下主要結(jié)論：(1)兩湖流域雨季開始于4月第2候,結(jié)束于7月第1候。兩季內(nèi)最主要的2個降水模態(tài)：一個是在5月上、中旬與6月中、下旬分別出現(xiàn)一段雨水集中期；另一個有3段雨水集中期分別出現(xiàn)在4月中旬,5月中、下旬及6月下旬至7月初。雨季降水存在準(zhǔn)7天、準(zhǔn)雙周(10-20天)、30-60天及季度(3個月)周期振蕩分量,其中,準(zhǔn)雙周、30-60天振蕩最為顯著。(2)熱帶太平洋與印度洋(此文中簡稱為熱帶海洋)海溫異常與兩湖流域雨季降水聯(lián)系緊密。當(dāng)冬季熱帶海洋海溫處于正(負(fù))異常模態(tài)下,兩湖流域雨季降水區(qū)域偏多(少)的可能性大,此時,對應(yīng)于中國東部梅雨時期長江中下游多(少)雨,淮河流域少(多)雨型。兩湖流域雨季,在正(負(fù))海溫異常年,赤道印度洋盛行偏東風(fēng)(西風(fēng))異常,并在90°E(80 °E)越過赤道轉(zhuǎn)向形成偏北(南)距平氣流,說明印度季風(fēng)處于弱(強)周期中；在正(負(fù))海溫異常年,西太平洋地區(qū)赤道附近為偏東(西)距平氣流,低緯西太平洋地區(qū)形成反氣旋(氣旋)距平環(huán)流,說明西太平洋副熱帶高壓位置偏異常偏西(東)、偏北(南),強度偏強(弱)狀態(tài)。(3)兩湖流域雨季降水與冷空氣活動密切相關(guān)。濕位渦可以較好的示蹤冷空氣的活動,且與區(qū)域降水呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。兩湖流域雨季降水的兩個集中時段(5月的上中旬與6月的中、下旬),對應(yīng)于中低層(500hPa以下)濕位渦負(fù)大值區(qū),且隨雨季時期向后推移,濕位渦負(fù)值中心向上伸展得更高。(4)兩湖流域區(qū)旱澇發(fā)生比較頻繁,年平均有1.6個月區(qū)域性偏澇和1.3個月區(qū)域性偏旱。秋、冬是兩湖流域易旱澇季節(jié),但夏、春旱澇影響更大。洞庭湖區(qū)、湖南南部地區(qū)是夏季旱澇的易發(fā)地。兩湖流域地區(qū)主要表現(xiàn)為4種旱澇空間型：即大范圍偏澇(旱)型,西北澇(旱)-東南旱(澇)型,西南澇(旱)-東北旱(澇)型和中部旱(澇)、西北和東南偏澇(旱)型。(5)兩湖流域旱澇存在明顯的年代際變化。在20世紀(jì)80年代以前,兩湖流域以偏旱型為主,而到80年代以后則轉(zhuǎn)變以偏澇為主。兩湖流域地區(qū)旱澇也具有明顯的年際尺度變化。存在準(zhǔn)8年、準(zhǔn)5年、準(zhǔn)2年和準(zhǔn)4年周期振蕩性質(zhì),其中準(zhǔn)2年周期性質(zhì)在兩湖流域地區(qū),20世紀(jì)80年代以前表現(xiàn)十分明顯,但在80年代以后表現(xiàn)就不明顯了。(6)兩湖流域出現(xiàn)持續(xù)性旱過程時,東亞-西太平洋地區(qū)從高緯到低緯500hPa表現(xiàn)為典型的“-+-”高度距平分布型,即東亞中高緯阻高不明顯、西太洋副高偏強、低緯季風(fēng)涌偏強。旱過程的發(fā)生、維持和消退,西太平洋副高經(jīng)歷了增強、西進、再東撤的過程,同時中高緯的阻塞形式始終處于弱狀態(tài),東亞夏季風(fēng)處于強周期中,早過程的發(fā)生、發(fā)展與消亡過程伴隨著熱帶系統(tǒng)由強到弱再轉(zhuǎn)強的變化過程。而兩湖流域出現(xiàn)持續(xù)性的澇過程時,東亞-西太平洋地區(qū)從高緯至低緯500hPa表現(xiàn)為典型的“+-+”高度距平分布型,即東亞中高緯阻高偏強、西太平副高偏弱、低緯季風(fēng)涌偏弱。澇過程的發(fā)生、維持、消退,西太平洋副高位置較偏南,經(jīng)歷了由強轉(zhuǎn)弱再增強的過程,中高緯的貝加爾湖和鄂霍次克海高壓是由弱轉(zhuǎn)強再變?nèi)醯陌l(fā)展過程；東亞夏季風(fēng)處于弱周期中,澇過程的發(fā)生、發(fā)展與消亡過程伴隨著熱帶系統(tǒng)由弱到強再轉(zhuǎn)弱的變化過程。(7)兩湖流域持續(xù)旱澇過程中其水汽輸送條件差異較大。在持續(xù)性旱過程中,兩湖流域的水汽主要來源于熱帶印度洋,但隨著強勁的西南夏季風(fēng),水汽繼續(xù)向北輸送；在持續(xù)澇過程中,來自印度洋與來自熱帶西太平洋的兩股水汽在東亞低緯地區(qū)(10-20°N)構(gòu)成一個水汽輸送帶不斷向副熱地區(qū)輸送水汽,另外,在副熱帶地區(qū)(35-40°N)中國沿海有一條來自西太平洋的偏東水汽,幾股水汽在兩湖流域構(gòu)成水汽輻合。通過本研究我們發(fā)現(xiàn)兩湖流域地區(qū)的雨季具有獨特的特征,主雨季出現(xiàn)在4月第2候至7月第1候,其中5月的上、中旬及6月中、下旬是雨季降水的最為顯著的兩個集中時段。兩湖流域降水年際變化特征明顯,秋、冬季氣候變率最大,旱澇事件也主要出現(xiàn)在這兩個季節(jié)。雨季降水的年代際變化特征也十分明顯,上世紀(jì)80年代初出現(xiàn)一個轉(zhuǎn)折點,80年以前旱事件較多,80年以后以澇事件為主,2年周期振蕩也明顯減弱；大范圍的中東太平洋、印度洋海溫異常對兩湖盆地雨季降水的影響十分突出等。這些特征可在兩湖流域地區(qū)季節(jié)氣候趨勢預(yù)測中加以參考。
【關(guān)鍵詞】：兩湖流域 雨季 旱澇 降水 海溫 冷空氣 診斷
【學(xué)位授予單位】：中國氣象科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P426.616
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 引言12-13
• 1.2 中國雨季降水研究回顧13-16
• 1.2.1 中國雨季概念13-14
• 1.2.2 中國區(qū)域性雨季分析14-15
• 1.2.3 雨季降水的年際、年代際變化特征15-16
• 1.3 雨季降水的主要影響因子研究16-20
• 1.3.1 東亞夏季風(fēng)的影響16-17
• 1.3.2 西太平洋副熱帶高壓的影響17-18
• 1.3.3 南亞高壓的影響18-19
• 1.3.4 中高緯阻塞高壓系統(tǒng)的影響19
• 1.3.5 海溫異常的影響19-20
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容20-22
• 1.4.1 擬解決的科學(xué)問題20-21
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排21-22
• 第二章 兩湖流域雨季降水的氣候特征22-34
• 2.1 引言22-23
• 2.2 資料與方法23-25
• 2.2.1 研究區(qū)域及資料23
• 2.2.2 主要研究方法23-25
• 2.3 兩湖流域降水氣候概況25-27
• 2.3.1 與中國梅雨的聯(lián)系25
• 2.3.2 年降水特點及雨季定義25-27
• 2.4 雨季降水的氣候概況27-32
• 2.4.1 雨季降水的年際、年代際變化特征27-29
• 2.4.2 雨季降水的主要集中時段29-30
• 2.4.3 雨季降水的低頻振蕩性質(zhì)30-32
• 2.5 小結(jié)32-34
• 第三章 熱帶海洋海表溫度異常對兩湖流域雨季降水的影響34-50
• 3.1 引言34-35
• 3.2 資料與方法35
• 3.3 熱帶海洋海表溫度異常對兩湖流域雨季降水的影響35-42
• 3.3.1 影響兩湖流域雨季降水的熱帶海表溫度異常關(guān)鍵區(qū)35-37
• 3.3.2 兩湖流域雨季降水的熱帶海表溫度異常的SVD分析37-42
• 3.4 影響機理分析42-48
• 3.4.1 低層環(huán)流場42-44
• 3.4.2 高空急流44-45
• 3.4.3 經(jīng)(緯)向環(huán)流45-46
• 3.4.4 水汽輸送46-48
• 3.5 小結(jié)48-50
• 第四章 兩湖流域雨季冷空氣活動的濕位渦特征分析50-66
• 4.1 引言50-51
• 4.2 資料與方法51-52
• 4.2.1 主要資料51
• 4.2.2 主要方法51
• 4.2.3 濕位渦計算51-52
• 4.3 多種表征冷空氣強度指標(biāo)的比較52-56
• 4.3.1 幾中常規(guī)氣象要素與兩湖流域雨季降水的相關(guān)性檢驗52-55
• 4.3.2 濕位渦與兩湖流域雨季降水的相關(guān)性檢驗55-56
• 4.4 雨季降水與濕位渦的關(guān)系56-59
• 4.4.1 濕位渦與兩湖流域雨季降水的SVD分析56-57
• 4.4.2 旱澇年的濕位渦特征57-59
• 4.5 雨季降水季節(jié)內(nèi)振蕩的濕位渦特征59-63
• 4.5.1 雨季降水的季節(jié)內(nèi)振蕩的濕位渦變化59-61
• 4.5.2 兩湖流域旱澇年季節(jié)內(nèi)振蕩及與濕位渦的關(guān)系61-63
• 4.6 小結(jié)63-66
• 第五章 兩湖流域夏季旱澇特征分析66-84
• 5.1 引言66
• 5.2 資料和方法66-71
• 5.2.1 主要資料66-67
• 5.2.2 Z指數(shù)公式67-68
• 5.2.3 多通道奇異譜分析方法68-71
• 5.3 區(qū)域旱澇等級分析71-74
• 5.4 旱澇時空分布特點74-76
• 5.5 旱澇的周期性分析76-81
• 5.5.1 資料預(yù)處理76-77
• 5.5.2 MSSA結(jié)果分析77-81
• 5.6 小結(jié)81-84
• 第六章 兩湖流域夏季持續(xù)性旱澇過程診斷分析84-98
• 6.1 引言84
• 6.2 資料和方法84-86
• 6.2.1 資料84-85
• 6.2.2 旱(澇)過程的選取85-86
• 6.2.3 物理量的標(biāo)準(zhǔn)化處理86
• 6.3 500HPA高度場特征86-91
• 6.4 東亞夏季風(fēng)環(huán)流特征91-94
• 6.5 水汽特征94-96
• 6.6 小結(jié)96-98
• 第七章 全文總結(jié)與討論98-104
• 7.1 主要結(jié)論98-100
• 7.2 研究成果的創(chuàng)新點100-101
• 7.3 問題與未來研究的設(shè)想101-104
• 參考文獻104-114
• 致謝114-116
• 個人簡介116

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 丁一匯;柳俊杰;孫穎;柳艷菊;何金海;宋亞芳;;東亞梅雨系統(tǒng)的天氣-氣候?qū)W研究[J];大氣科學(xué);2007年06期

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3 張瓊,吳國雄;長江流域大范圍旱澇與南亞高壓的關(guān)系[J];氣象學(xué)報;2001年05期

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本文編號：653322