中国冬季地面气温10-30天低频变化及其与乌拉尔山环流和低纬度地区对流的关系

摘要

本文使用国家气象信息中心冬季（12-2月）逐日气温和NCEP/NCAR全球再分析资料，采用非滤波方法提取10-30天低频气温及环流因子，分析了1979-2013年中国低频气温及其关联的大气环流特征，着重讨论了乌拉尔山环流对中国冬季地面低频气温的影响。结果表明:(1)中国低频气温第一模态呈现中国大部偏冷（暖）的空间分布型;典型年气温10-30天低频方差贡献率占30％以上。(2)北大西洋到极地、乌拉尔山及贝加尔湖地区环流异常与中国冬季气温异常变化显著相关。当极涡偏弱或北大西洋NAO正异常，乌拉尔山地区高压脊偏强，贝加尔湖负异常时，有利于地面贝加尔湖附近的冷高压加强，使中国冬季气温偏冷;反之亦然。(3)在欧亚中高纬地区，乌拉尔山地区环流异常是影响中国冬季低频气温的重要环流因素。乌拉尔山地区环流异常与中国冬季气温一样存在10-30天的低频变化。(4)大西洋低纬度地区异常是影响中国冬季低频气温的重要环流因素。对外长波辐射场EOF第一模态空间分布表现为大西洋赤道附近为负异常，赤道南北两侧为正异常，呈现出正负正的空间分布。对外长波辐射本身也存在着低频振荡。低纬度大西洋低频对外长波辐射与急流、乌拉尔山异常和中国冬季气温变化显著相关。(5)典型年大西洋急流较平均年份偏强且偏东偏北。大西洋高空急流通过其南侧切变涡度，以及急流出口区前端的辐合异常，激发异常的波列影响到乌拉尔山地区环流异常及我国冬季气温。通过Rossby波波源分析，进一步证实急流异常可激发波源异常并向下游传播，进而影响乌拉尔山地区环流异常。(6)当大西洋低纬度OLR异常，对流异常旺盛（抑制）大西洋急流位置偏北偏东（位置偏西偏南）时，引起涡度、散度异常，从急流南则、出口处前端到乌拉尔山激发+-+（-+-）型波源异常，进而引起乌拉尔山反气旋性环流异常偏强（偏弱），东亚冬季风偏强（偏弱）以及西伯利亚高压加强（偏弱），最终可能导致中国冬季气温偏低（偏高）。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 研究目的及意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 中国冬季气温的主要影响因子

1．2．2 大气低频振荡的研究进展

1．2．3 准双周低频振荡的研究进展

1．2．4 大气低频振荡对冬季气温的研究进展

1．3 论文主要内容

1．3．1 文章关注的重点问题

1．3．2 章节安排

第二章 资料和方法

2．1 资料

2．2 方法

非滤波法

时滞相关分析

显著性检验

经验正交分解(EOF)

多元线性回归

相关系数及相关性检验

合成分析的信度检验

第三章 中国冬季12-2月气温低频特征

3．1 地面气温的低频特征

3．2 10-30天冬季低频气温特征

3．3 本章小结

第四章 影响中国冬季12-2月低频气温的大气环流

4．1 与低频气温相关联的大气环流特征

4．1．1 与低频气温相关联的高度场特征

4．1．2 与低频气温相关联的风场特征

4．1．3 与低频气温相关联的势函数场特征

4．2 本章小结

第五章 乌拉尔山环流异常与中国冬季低频气温的关系

5．1 乌拉尔山环流异常特征

5．2 HIDX与环流异常及低频气温的关系

5．3 本章小结

第六章 大西洋低纬度地区对流与中国冬季低频气温的关系

6．1 大西洋低纬度OLR异常特征

6．2 大西洋低纬度地区OLR与乌拉尔山环流及中国低频气温的关系

6．3 大西洋高空急流异常

6．3．1 大西洋低纬度地区OLR与急流异常

6．3．2 大西洋高空急流异常与乌拉尔山环流

6．3．3 大西洋高空急流异常的涡度与散度

6．3．4 波源函数

6．4 大西洋低纬度OLR影响乌拉尔山环流的可能机制

6．5 本章小结

第七章 结论与讨论

创新点

展望

参考文献

致谢

作者介绍