4-5月南亚高压在中南半岛上空建立的年际变化特征及数值模拟研究

摘要

本文利用1979-2008年NCEP/NCAR再分析资料、向外长波辐射(OLR)资料和全国753个测站的逐日降水资料,分析了4-5月南亚高压在中南半岛上空建立过程的年际变化特征,并对年际变化差异的可能原因、年际变化与后期亚洲南部夏季风爆发及中国中东部夏季降水的关系进行了分析讨论,最后利用区域气候模式RegCM3进一步揭示了南亚高压在中南半岛上空的建立过程机理,得出以下主要结论:
　　(1)4-5月南亚高压在中南半岛上空的建立过程具有如下年际变化特征:在对流层高层,南亚高压在中南半岛上空建立过程的年际变化差异主要体现在东、西两个环流中心的演变上。偏早年,东部环流中心西移速度快,建立完成后,中南半岛上空南亚高压反气旋环流强且东西范围较宽,整个建立过程时间较长,同时孟加拉湾东南部-中南半岛和南海南部地区高空辐散运动发生发展早;偏晚年,建立开始前西太平洋上空无闭合的反气旋性环流中心,建立完成后,中南半岛上空南亚高压反气旋环流弱且东西范围较窄,整个建立过程时间较短,同时孟加拉湾东南部-中南半岛和南海南部地区高空辐散运动发生发展晚;在对流层低层,风场和海平面气压场呈现反相的分布形势,与之相联系的Walker环流强度也存在明显差异,即建立偏早年,Walker环流强,建立偏晚年,Walker环流弱;
　　(2)中南半岛上空反气旋环流中心建立早晚与中南半岛地区对流建立发展关系密切。当中南半岛地区对流建立发展早时,中南半岛上空反气旋环流中心生成早;反之对流建立发展晚时,中南半岛上空反气旋环流中心生成晚;
　　(3)菲律宾群岛以东洋面上空反气旋环流中心的西移快慢及有无闭合环流中心出现受该区域上空的上升运动和大气非绝热加热作用影响。当菲律宾群岛以东洋面上空的反气旋环流中心西移稳定至130°-145°E这一区域后,非绝热加热的垂直变化对该环流中心的维持及消亡起主要作用。由于Walker环流的强弱影响菲律宾群岛以东洋面非绝热加热垂直变化,进而导致南亚高压建立早晚年在这一时期环流演变特征的差异。
　　(4)南亚高压建立偏早年,孟加拉湾东部-中南半岛夏季风和南海夏季风爆发早;建立偏晚年,孟加拉湾东部-中南半岛夏季风和南海夏季风爆发晚。对我国中东部夏季降水而言,建立早晚年的旱涝分布也大致呈现反相分布。因此南亚高压建立的早晚对后期亚洲南部夏季风的爆发及中国中东部夏季降水具有较好的指示意义。
　　(5)通过数值模拟研究发现,改变中南半岛地区上空的大气加热场将会对南亚高压在中南半岛上空的建立过程产生显著影响,进一步验证了4-5月南亚高压在中南半岛上空的建立过程主要受大气热力作用,尤其是非绝热加热影响的结论。

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 南亚高压的研究进展

1.2.1 南亚高压季节变化的研究进展

1.2.2 南亚高压东西振荡的研究进展

1.2.3 南亚高压年际和年代际变化的研究进展

1.2.4 南亚高压与我国旱涝关系的研究进展

1.3 存在的问题

1.4 本文的主要研究内容

第二章 资料和方法

2.1 资料说明

2.1.1 格点资料

2.1.2 站点资料

2.2 方法简介

2.2.1 环流的垂直分解

2.2.2 大气视热源的计算

2.2.3 全型垂直涡度方程

第三章 南亚高压在中南半岛上空建立过程分类及其年际变化特征

3.1 南亚高压在中南半岛上空建立过程的分类

3.2 南亚高压建立过程的年际变化特征

3.2.1 对流层高层的流场特征

3.2.2 对流层低层风场和海平面气压场特征

3.3 本章小结

第四章 南亚高压在中南半岛上空建立早晚的可能机理

4.1 中南半岛上空反气旋环流中心建立早晚的可能成因

4.2 菲律宾群岛以东洋面上空反气旋环流中心维持及消亡的成因分析

4.2.1 环流中心西移演变特征分析

4.2.2 环流中心维持及消亡的分析

4.3 本章小结

第五章 南亚高压建立早晚与亚洲南部夏季风及中国中东部夏季降水的关系

5.1 南亚高压建立早晚年与亚洲南部夏季风的关系

5.2 南亚高压建立早晚年与中国中东部夏季降水的关系

5.3 本章小结

第六章 南亚高压在中南半岛上空建立的数值模拟

6.1 模式介绍

6.2 数值模拟

6.2.1 资料及参数化方案选取

6.2.2 试验方案设计

6.2.3 试验结果分析

6.3 本章小结

第七章 总结与讨论

7.1 本文的主要结论

7.2 本文的创新点

7.3 研究展望

致谢

论文发表情况及学术经历

参考文献

论文附图