中国冬季极端降水事件与天气尺度瞬变波活动的可能联系

摘要

本文利用中国756站逐日降水资料和ERA40、NCEP/NCAR逐日再分析资料,从大气内部天气尺度瞬变波的角度对我国冬季极端降水事件的成因进行了初步探讨。首先,重点分析了长江中下游地区极端降水事件与天气尺度瞬变波活动的可能联系。在此基础上,扩展研究范围,进一步讨论华南地区极端降水事件与天气尺度瞬变波活动的可能关联,并对全国极端降水典型年份的瞬变波的活动情况进行了分析。结果表明:(1)长江中下游地区极端降水的发生与瞬变波活动具有较为密切的关系。冬季在两支急流并存的欧亚大陆上空存在南北两支瞬变波活跃带。南支瞬变波在冬季极端降水频发、少发年里存在较明显的差异。总体而言,极端降水频发年,瞬变波活动活跃,欧亚大陆上空的瞬变波持续间长、传播连续、强度偏强;极端降水少发年,则反之。从逐日变化来看,南支瞬变波的强度和能量传播过程与极端降水发生频次均具有较好的对应关系。北支瞬变波的传播及瞬变波对水汽的输送对极端降水的发生有一定的促进作用。(2)与长江中下游地区类似,华南地区极端降水事件与天气尺度瞬变波活动也存在一定联系。极端降水频发年里,瞬变波传播的纬向分量比较大,传播较为连贯、持续,强度也相对偏强。而少发年里,波动传播的经向分量相对偏大,强度也相对偏弱。在逐日尺度上,极端事件的发生与瞬变波活动基本一致。通过对华南地区最频发的1982/1983年冬季分析,我们推测华南地区极端降水的发生可能也是南北两支瞬变波活动共同作用的结果。(3)通过全国正、负异常典型年的对比发现,在这些年份里,极端降水发生的频次和强度均与瞬变波的传播活动具有良好的一致性。瞬变波将能量向下游传播,很有可能为极端降水事件的发生提供有利的条件。风暴轴区域的瞬变波活动可能对我国较大范围极端降水事件的发生也具有重要影响。上述结果均表明,冬季极端降水的发生与天气尺度瞬变波的活动联系比较密切,天气尺度瞬变波的异常活动及传播可能是极端降水发生的重要条件,研究可为极端降水的成因研究提供新的思路。

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 选题背景和意义

1.2 极端气候事件的研究概述

1.3 瞬变波的研究概述

1.4 问题的提出与研究内容

第二章 资料与分析方法

2.1 资料

2.2 方法说明

2.2.1 极端降水指标的选取

2.2.2 线性倾向估计

2.2.3 数字滤波器

2.2.4 波包提取方法

2.2.5 一点超前滞后相关

第三章 近50年中国冬季极端降水事件的基本特征

3.1 区域划分方法

3.2 极端降水发生频次的空间分布和变化趋势

3.3 极端降水强度的空间分布和变化趋势

3.4 本章小结

第四章 长江中下游地区极端降水事件与天气尺度瞬变波活动的可能联系

4.1 瞬变波传播的基本特征

4.2 极端降水与南支瞬变波活动的可能联系

4.3 极端降水与北支瞬变波活动的可能联系

4.4 瞬变波对水汽的输送作用

4.5 本章小结

第五章 华南地区及全国典型年极端降水事件与天气尺度瞬变波活动的可能联系

5.1 华南地区极端降水事件与瞬变波活动的可能联系

5.1.1 瞬变波传播特征概况及典型频发、少发年极端降水与瞬变波活动的联系.

5.1.2 其他频发、少发年极端降水与瞬变波活动的联系

5.2 全国典型年极端降水与瞬变波活动的可能联系

5.3 本章小结

第六章 总结与讨论

6.1 全文总结

6.2 讨论与展望

参考文献

致谢