超强厄尔尼诺事件对北半球中高纬地区的气候影响

摘要

利用1950年以来哈德来中心提供的海表温度和美国国家环境预测中心/国家大气研究中心提供的大气要素再分析资料，以及中国国家气象信息中心提供的中国地区高密度观测降水等资料，研究了超强厄尔尼诺事件发生时，北半球中高纬地区气候以及极端天气异常的典型特征，并通过诊断超强厄尔尼诺自身及其与热带太平洋地区年循环相互作用衍生出的组合模态(C-mode)各自对环流背景的影响，探讨了超强厄尔尼诺事件对北半球中高纬度地区典型气候影响产生的可能机制，主要结论如下: 1，超强厄尔尼诺事件发生时，北半球中高纬地区气温异常特征显著，并且与普通振幅事件的影响差异明显。在超强厄尔尼诺衰减阶段，北半球中高纬地区整体表现为暖异常状态，特别是在美洲北部和东部地区非常显著，其暖异常可以一直持续到衰减年的夏季。 2，降水异常的分布特征区域差异较大，以北美大陆为例，超强厄尔尼诺年冬季及次年春季，西北部阿拉斯加湾区降水偏少，而较低纬度地区降水整体异常偏多，表现为“北旱南涝”的特征，而普通强度事件中几乎呈现相反的特征。衰减年夏季，北美大陆降水异常整体分布特征从南北反向转变为东西反向，西部阿拉斯加湾区降水逐渐增多，而东部大湖区降水异常迅速由正转负。 3，通过对厄尔尼诺自身及其衍生的C-mode各自作用的诊断，发现超强厄尔尼诺事件中除了ENSO的直接影响之外，还可以通过C-mode引发中高纬大气类PNA型遥相关异常，间接地对北半球中高纬地区气候产生影响，两种模态的影响相互叠加从而形成超强事件期间独特的气温降水特征;并且随着ENSO自身模态的衰亡，组合模态的影响将逐渐占据气候异常的主导地位。 4，超强厄尔尼诺不仅能引发季节到年际尺度的气候异常，其对天气尺度的极端降水事件同样也会产生影响。超强厄尔尼诺衰减年春季，中国东部尤其是江淮以北地区，极端降水天气发生概率显著增加;衰减年夏季，极端降水在长江流域发生概率比常规年份仍高出近1倍。诊断分析显示，与C-mode影响相关联的西北太平洋反气旋异常环流在其中所起作用显著，使得中国东部在衰减年春夏一直维持水汽充沛、对流上升倾向明显的环流背景;此外，超强厄尔尼诺衰减年春夏季中国东部对流层中上层还持续有异常经向风活动，这些都为该区域极端降水的频发提供了支持。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1研究的目的和意义

1．2国内外研究进展

1．3论文的主要内容

2．1资料简介

2．2方法简介

第三章超强厄尔尼诺事件对北半球中高纬地区气温的影响

3．1超强厄尔尼诺事件期间北半球中高纬地区气温异常特征

3．2 ENSO以及组合模态与气温异常的联系及可能机制

3．3 中高纬大气异常环流型对超强厄尔尼诺的响应

3．4 C-mode与中高纬大气异常关系的模式输出验证

3．5本章小结

第四章超强厄尔尼诺事件对北美地区降水的影响

4．1超强厄尔尼诺事件期间北美地区降水异常的典型特征

4．2超强厄尔尼诺事件影响北美地区降水异常的可能机制

4．3对流层水汽输送对超强厄尔尼诺的响应

4．4本章小结

第五章超强厄尔尼诺事件对中国东部春夏季极端降水的影响

5．1衰减年春夏季中国东部极端降水发生概率的变化特征

5．2超强厄尔尼诺事件影响极端降水的可能机制

5．3超强厄尔尼诺事件期间高频经向风的变化

5．4本章小结

第六章结论与讨论

6．1全文总结

6．2特色和可能创新点

6．3讨论与展望

参考文献

作者简介

致谢