4月欧亚大陆积雪异常对热带印度洋偶极子形成的强迫作用

摘要

以往的研究指出印度洋偶极子(IOD)可对全球的气候产生影响，那么提高对其形成机制的理解就显得尤为重要。本文探讨了4月欧亚大陆积雪异常对热带印度洋偶极子形成的强迫作用，指出包括青藏高原在内的4月欧亚大陆关键区(60°-110°E，30°-65°N)的积雪(SCEs)异常可能触发IOD的形成。1976-2015年共40年间，区域权重平均的4月欧亚大陆关键区积雪指数(SCEI)与秋季(9-11月)成熟期的IOD指数(DMI)间的相关系数为-0.51，通过了99％的显著性检验。一般来说，青藏高原在晚春可视为大气热源，其附近空气温度显著升高，高原抽吸临近地区(10°-30°N)的空气向其辐合上升。若高原与其北部的积雪异常增多，那么欧亚大陆对空气的加热作用及高原对附近空气的抽吸作用减弱，这会造成毗邻南侧孟加拉湾地区出现大范围的空气异常下沉运动，伴随此异常与下垫面的地表气温偏低会延迟孟加拉湾夏季风的爆发时间并减弱其强度，从而使相应的主要降雨雨带被滞留于赤道东印度洋，该区域正的降水异常可通过印度洋上局地的海气耦合相互作用激发出负位相的IOD。然而，以上所提及的触发机制可能会受到其他大气遥相关的影响，如北极涛动(AO)或厄尔尼诺-南方涛动现象(ENSO)等。因此，本文采用偏相关方法去除AO或ENSO的影响信号后再分析4月SCEs异常对IOD形成的强迫作用。结果表明:前者触发后者形成的原因可能并非主要与AO或ENSO有关:去除二者的影响后并未改变热带印度洋上于秋季形成IOD的事实。本文同时评估了19个CMIP5耦合模式对上述4月SCEs与IOD间关系的模拟能力，但没有模式能够正确的再现前者对后者形成的强迫作用。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1研究目的和意义

1．2国内外研究进展

1．2．1 IOD及其气候效应

1．2．2目前IOD的季节性预报能力

1．2．3可能的IOD强迫源

1．2．4欧亚大陆积雪的气候效应

1．3目前需解决的主要问题及研究内容

2．1资料说明

2．2方法介绍

2．2．1相关分析及t检验

2．2．2偏相关分析

2．2．3合成分析

2．2．4回归分析及其检验

2．2．5本文所用指数的定义方法

2．2．6 MonteCarlo检验方法

第三章欧亚大陆积雪异常影响IOD的关键区及关键时段的选取

3．1引言

3．2欧亚大陆积雪异常与秋季IOD指数间的线性相关

3．3欧亚大陆积雪空间特征及敏感区分布

3．4本章小结

第四章4月SCEs异常强迫IOD形成的物理机制

4．1引言

4．2 4月SCEs异常增多对局地风场及地表气温的影响

4．3 4月SCEs异常增多对孟加拉湾夏季风爆发的延迟作用

4．4 4月SCEs异常对IOD形成的触发机制

4．5非ENSO或非AO控制下4月SCEs异常对IOD形成的强迫作用

4．6本章小结

第五章采用CMIP5耦合模式资料探讨4月SCEs异常对IOD形成的强迫作用的模拟效果

5．1引言

5．1模式资料对欧亚大陆积雪空间分布的模拟情况

5．2模式资料对欧亚大陆积雪敏感区的模拟情况

5．3模式资料对欧亚大陆积雪异常与IOD间线性相关的模拟情况

5．4模式资料模拟4月SCEs异常增多对孟加拉湾夏季风爆发的延迟作用

5．5本章小结

第六章总结与讨论

6．1总结

6．2讨论

6．3本文创新之处

参考文献

致谢

作者简介