我国西北地区感热、潜热异常年份降水特征研究

摘要

地气系统之间的能量与物质交换在天气、气候系统的演变过程中起着重要的作用。感热通量和潜热通量是地气间热量输送的主要途径，反映了大气与地表水热交换，对大气环流和区域气候影响非常显著。本文利用NCEP以及PREC/L分析资料分析了1971-2010年西北地区大气感热、潜热通量的时空特征及与降水的关系，主要结论如下：
　　（1）西北地区多年平均的感热通量、潜热通量最大值出现的季节是夏季，其次是春季，秋季，冬季。感热通量数值较大的区域出现在新疆塔克拉玛干沙漠及东部、内蒙古中西部和甘肃北部；潜热通量较大的区域是新疆的喀纳斯、天山山脉和昆仑山山脉。
　　（2）感热通量第一模态解释方差贡献为85.83％，整个西北表现为一致的增强或减弱;潜热通量第一模态解释方差贡献为67.94%，西北大部分地区表现为负值;降水量第一模态解释方差贡献为62.02%，西北区表现为一致增强或减弱。
　　（3）感热、潜热异常年，西北地区春季和夏季感热、潜热占全年的比例最大，其中与正常年相比，感热变化最大是2、11月，潜热是11月。感热异常年秋季和冬季热通量变化较大。潜热异常年秋季热通量变化较大。
　　（4）感热偏强年西北地区2月、4月、9月降水比正常年下降较大，为-26.9%、-22.0%、-21.6%。感热偏弱年与正常年相比，2月、9月、11月引起降水增加较大，分别为18.8%、20.2%、15.0%。
　　潜热偏强年西北地区2、4、9、11月比正常年降水量增长23.8%、24.9%、31.0%、29.8%。潜热偏弱年与正常年相比1月、10月减少较大，分别为-25.6%、-24.2%。
　　（5）感热偏强年，35°N以北位势高度增强，副热带高压减弱，夏季风减弱，我国东南部气旋式异常减少了我国南海、西北太平洋向我国西北地区的水汽输送，我国西北地区较正常年干旱。感热偏弱年，副高偏西偏北，有利于水汽向北输送，配合黄海反气旋式水汽输送通量异常，使得向北输送水汽更多，有利于与西伯利亚地区长波距平槽形成锋面抬升作用，甘肃东南部、宁夏和陕西西部较正常年湿润。
　　感热偏强年春季感热偏高原因主要是西伯利亚高压增强，高压东侧北风分量加强，我国西北地区东风分量比正常年强，有利于感热积累。夏季降水量减少原因主要是春季以及夏季感热偏强，副高位置偏东，强度偏弱，夏季风偏弱，且印度洋输送到西北地区西部水汽位置偏南，使得西北地区夏季降水量减少。感热偏弱年与之相反。
　　（6）潜热偏强年，西北太平洋、印度洋以及南海水汽往北输送，西北地区水汽比较充裕。副高偏西偏强，南海和西北太平洋地区的水汽沿着副高边缘输送到西北地区，向北输送的水汽遇到新疆地区上空的长波槽，在槽前上升气流影响下，西北地区较正常年湿润。潜热偏弱年西伯利亚高压较强，副高偏弱，使得夏季风偏弱，冬季风偏强，由于没有足够的水汽向北输送，西北地区没有得到从海洋输送向北的水汽，而且高空水汽输送变化不大，使得潜热偏弱年西北地区水汽少。
　　潜热强年春季潜热偏高的原因在于东亚环流形式以纬向分布为主，东高西低。西伯利亚高压减弱，西风带增强，使得印度洋向西北地区输送水汽增强，且我国沿海地区南风分量增强，有利于将海洋水汽输送到西北地区。而夏季，环流形式以经向分布，为正负正（＋－＋）的形势。副高位置偏西，有利于水汽向西北地区输送，降水增加。潜热偏弱年与之相反。
　　（7）从预测角度进行分析，如果某一年西北地区的感热通量比正常年偏强，或者潜热通量与正常年相比偏强或者偏弱，则次年的夏季降水会增加，这在预报中可以作为参考指标。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景以及意义

1.2 研究现状和进展

1.3 本文的研究内容及创新之处

第二章 资料与方法

2.1 资料介绍

2.2 主要分析方法

第三章 西北地区热通量与降水的时空分布

3.1 感热多年平均分布

3.2 潜热多年平均分布

3.3 降水多年平均分布

3.4 本章小结

第四章 西北地区感热异常年热通量及降水特征

4.1 感热异常年热量分析

4.2感热异常年大气环流及水汽输送

4.3 感热偏强年、偏弱年降水特征

4.4 感热异常年次年春、夏季热量、降水距平

4.5 本章小结

第五章 西北地区潜热异常年热量及降水特征

5.1 潜热异常年热量分析

5.2潜热异常年大气环流及水汽输送

5.3潜热偏强、偏弱年降水特征

5.4 潜热异常年次年春、夏季热量、降水距平

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望与不足

参考文献

硕士期间研究成果

致谢