秋季欧亚大陆-太平洋区域间大气质量迁移特征及其对中国气候的影响

摘要

利用1961-2010年NCEP/NCAR逐月再分析资料、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的ERSST逐月海表温度资料以及中国气象局国家气象信息中心提供的中国753站逐日观测资料，对北半球秋季欧亚大陆-太平洋区域间大气质量迁移(MAMLO)的年际变化特征及其与欧亚地区气候异常的联系进行了分析，并探讨了MAMLO和大气质量南北涛动(IHO)以及MAMLO和ENSO的不同位相配置下环流特征及其对中国秋季气温的影响。结果表明:
　　(1)秋季在欧亚大陆与北太平洋间存在显著的年际时间尺度上的大气质量交换。秋季MAMLO在空间分布上表现为海陆“跷跷板”分布。秋季大气质量通量在欧亚大陆上空对流层上层辐合，产生下沉运动并形成反气旋式环流;而在北太平洋上空对流层低层辐合，存在气旋式环流，但在对流层上层辐散。由此在对流层中低层使得大气质量由欧亚大陆向北太平洋地区输送。大气柱异常非绝热加热作用在海陆间形成强烈对比，从而推动了秋季MAMLO的形成。秋季MAMLO对北半球秋季气候可能存在显著影响，在MAMLO指数为正时，欧亚大陆包括远东地区地表气温出现干冷异常而北美大陆则出现暖湿异常。
　　(2)MAMLO与IHO在统计学意义上相互独立。二者存在四种位相配置类型，即MAMLO和IHO均为正（负）位相(第Ⅰ(Ⅱ)类配置）;MAMLO为正（负）位相而IHO为负（正）位相(第Ⅲ(Ⅳ)类配置）。当二者为第Ⅰ类配置时，IHO削弱北太平洋地区异常低压，增强欧亚地区高压环流，共同造成中国秋季气温异常呈现出东暖西冷的反位相型分布;当二者为第Ⅱ类配置时，IHO削弱欧亚大陆大气质量正异常，增强北太平洋地区大气质量负异常，中国气温异常呈现出全国偏暖型分布;第Ⅲ类配置与第Ⅰ类配置对中国气温的影响类似，但为东部冷而西部暖，第Ⅳ类配置与第Ⅱ类配置的影响类似。这些表明MAMLO对秋季中国气温异常起到主要作用，而IHO则起到干扰作用。
　　(3)在统计学意义上MAMLO和ENSO几乎相互独立。二者存在六种不同配置类型，即MAMLO和ENSO均为正（负）位相(第Ⅰ(Ⅳ)类配置）;MAMLO为负（正）位相而ENSO为正（负）位相(第Ⅱ(Ⅲ)类配置）;MAMLO为正（负）位相和非ENSO事件(第Ⅴ(Ⅵ)类配置）。MAMLO和ENSO呈现不同位相配置类型时，大气质量的重新分布造成了不同的地表气压场分布并显著地影响到了中国秋季气温异常分布。当二者为第Ⅰ、Ⅲ类配置时，中国气温异常呈现出全国一致型分布;当二者为第Ⅱ、Ⅳ类配置时，中国气温异常呈现出东西反位相型分布;第Ⅴ类配置下，欧亚大部分地区气温为负异常，第Ⅵ类配置与第Ⅴ类配置影响几乎相反。MAMLO对秋季中国气温异常起到主要作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究目的及意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 大气质量的季节循环

1．2．2 大气质量南北涛动

1．2．3 大气质量海陆迁移

1．2．4 大气质量与遥相关

1．2．5 大气质量与ENSO和IOD

1．2．6 大气质量与季风活动

1．3 问题的提出

1．4 研究内容

第二章 资料与方法

2．1 资料说明

2．2 方法说明

2．2．1 大气质量计算公式

2．2．2 线性相关分析及其显著性检验

2．2．3 线性倾向估计

2．2．4 经验正交函数分解

2．2．5 奇异值分解

2．2．6 整层水汽通量及其散度的计算

2．2．7 风场旋转分量和辐散分量的计算

2．2．8 视热源及视水汽汇

第三章 秋季欧亚大陆-太平洋区域间大气质量迁移年际变化及气候异常

3．1 引言

3．2 秋季MAMLO指数的定义

3．3 秋季欧亚-北太平洋大气质量海陆迁移规律

3．4 秋季MAMLO与欧亚气候的联系

3．5 小结

第四章 秋季MAMLO与IHO年际变化不同位相配置及对中国气温异常影响

4．1 引言

4．2 秋季MAMLO与IHO的不同位相配置

4．3 与秋季MAMLO和IHO相联系的地表气压分布特征

4．4 秋季MAMLO与IHO不同位相配置下环流场空间结构

4．5 秋季MAMLO与IHO不同位相配置下中国气温异常分布

4．6 小结

第五章 秋季MAMLO与ENSO年际变化不同位相配置及与中国气温异常联系

5．1 引言

5．2 秋季MAMLO与ENSO的关系

5．3 秋季MAMLO与ENSO的不同位相配置

5．4 秋季MAMLO与ENSO不同位相配置下地表气压异常分布

5．5 秋季MAMLO与ENSO不同位相配置下环流场特征

5．6 秋季MAMLO与ENSO不同位相配置下中国气温异常分布

5．7 小结

附录

第六章 总结与展望

6．1 主要结论

6．2 特色与创新

6．3 讨论与展望

参考文献

致谢

作者简介