青藏高原及东亚大气热源低频振荡与我国东部旱涝的研究

摘要

利用NCEP/NCAR再分析资料、OLR资料、国家气象信息中心的降水等资料，通过资料分析和动力诊断等方法，围绕着亚洲季风区的大气热源(简记为)及其低频振荡的主题，对青藏高原和东亚地区的气候特征、低频振荡及其对副热带高压和长江流域夏季天气气候异常(干旱或洪涝)的影响和作用机制等问题进行了较为系统的研究。主要结论包括： (1)在亚洲季风区，气候平均的30-70天振荡(ISO)和准双周振荡(BWO)都可以分辨出印度(南亚)季风系统和东亚季风系统的显著差异。东亚季风系统中，最突出的特征是的ISO和BWO都表现为非常清楚的南北两个强振荡带，北边一条与副热带季风相联系，位于25°N～30°N附近的中国东部长江流域到日本南部的副热带洋面上：南边一条与热带季风相联系，位于中国南海到菲律宾东部的热带洋面上。印度季风系统中，阿拉伯海、青藏高原西南侧及孟加拉湾是ISO最强的地区，但BWO的强度(范围)相对较弱(小)。 (2)在弱(强)东亚夏季风年，青藏高原东部夏季的变化、高原东部降水中断(活跃)变化、副热带高压的南北进退变化三者之间有很好的联系。在弱季风年，都是BWO显著；而强季风年，则是ISO明显。从相关分析也可以看到，三者之间存在这样一个链接关系：高原东部变化→高原降水变化→副热带高压变化。 (3)对典型的长江流域特大洪涝年和气候平均态，在西北太平洋中部副热带地区(150°E、30°N附近)，ISO扰动在4月底到5月初突然增强；5～8月期间，这个强的ISO信号沿30°N向西传播到110°E～120°E附近的长江流域，同时也有自南海向北传播到江淮地区的ISO扰动；6月初到7月初是自东向西传播与自南向北传播的ISO正位相交汇于我国长江流域的时间；交汇区的南北位置和出现时间变化与长江流域夏季“梅雨”带出现的位置和时间有关系。但对于长江流域严重干旱年，西北太平洋中部副热带地区则没有明显的ISO扰动的强信号发生并向西传播。因此，西北太平洋中部副热带地区的ISO扰动的强信号激发及其向西传播可能是江淮“梅雨”触发的另外一个机制。 (4)对典型的长江流域特大洪涝年，伴随着ISO的变化，夏季5～8月，在西太平洋副热带地区和热带赤道附近不断有ISO(反)气旋环流系统生成，并向西、向北移动到我国东部及沿海地区。到长江流域的持续性暴雨时期，850hPa上形成一个强大的自南海北部到日本南部洋面的ISO反气旋环流系统，我国江南地区到日本岛南部形成一条强盛ISO低空急流带，长江流域到朝鲜半岛形成一个ISO辐合带；200hPa上长江流域是一个ISO反气旋环流系统的中心，南海北部到台湾南部洋面是ISO气旋系统辐合带。与ISO环流系统配合，长江流域有非常利于降水的ISO环流条件和水汽条件稳定维持。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

第一章引论

1.1青藏高原及亚洲季风区大气热源研究概况

1.1.1青藏高原热源的计算及基本特征

1.1.2青藏高原热力作用对大气环流和天气的影响

1.1.3青藏高原热源对亚洲季风的影响

1.1.4热带西太平洋地区大气热源研究概述

1.2低频振荡研究的概况

1.2.1概况

1.2.2低频振荡与季风

1.2.3低频振荡与ENSO

1.2.4低频振荡与中国天气

1.3问题的提出

1.4研究内容和目的

1.5参考文献

第二章青藏高原及亚洲季风区大气热源的气候特征

2.1引言

2.2资料和大气热源的计算

2.3青藏高原大气热源的气候特征

2.4亚洲季风区大气热源的气候特征

2.4.1全球大气热源的基本特征

2.4.2亚洲季风区各季节大气热源的气候特征

2.5青藏高原-东亚-西太平洋大气热源的经向差异

2.6青藏高原-南亚-热带赤道大气热源的纬向差异

2.7本章小结

2.8参考文献

第三章亚洲季风区大气热源低频振荡的气候特征

3.1引言

3.2资料和带通滤波方法

3.2.1资料

3.2.2带通滤波方法

3.3三个频带的大气热源强度变化的气候特征

3.3.1全球大气热源年变化强度的气候特征

3.3.2亚洲季风区中低频大气热源强度的气候特征

3.4大气热源ISO的气候特征

3.4.1大气热源ISO的纬向传播特征

3.4.2大气热源ISO的经向传播特征

3.5夏季大气热源BWO的气候特征

3.5.1大气热源BWO的纬向传播特征

3.5.2大气热源BWO的经向传播特征

3.6夏季大气热源ISO与我国雨带

3.7小结和讨论

3.8参考文献

第四章青藏高原大气热源低频振荡的变化及其与东亚环流的关系

4.1引言

4.2资料与分析方法简介

4.2.1资料

4.2.2分析方法简介

4.3 1993/1994年夏季北半球的环流特征及我国天气气候的概况

4.4夏季青藏高原降水的变化特征

4.4.1 1993年和1994年夏季青藏高原降水概况

4.4.2夏季青藏高原降水的季节(内)变化特征

4.5青藏高原大气热源变化特征

4.5.1 1993和1994年青藏高原大气热源的年变化趋势

4.5.2青藏高原夏季大气热源的低频振荡变化特征

4.5.3青藏高原夏季大气热源和降水的关系

4.6高原东部大气热源变化与东亚夏季风的建立

4.6.1越赤道气流的变化

4.6.2热带低纬纬向气流的变化

4.6.3 850hPa流场的变化

4.7青藏高原大气热源变化与副热带高压南北移动

4.7.1副热带高压的季节(内)变化特征

4.7.2青藏高原大气热源变化与副热带高压的南北进退的关系

4.8小结与讨论

4.9参考文献

第五章大气热源季节内振荡变化与中国东部夏季旱涝的关系

5.1引言

5.2江淮流域多(少)雨期的环流特征

5.2.1 2001和2003年6、7月的降水特征

5.2.2 2001和2003年6、7月的北半球环流特征

5.3江淮流域多(少)雨期大气热源的分布特征

5.4江淮流域多(少)雨期大气热源ISO的变化特征

5.4.1 2001年和2003年〈Q1〉ISO的强度

5.4.2江淮多(少)与期〈Q1〉ISO分量的分布特征

5.4.3夏季〈Q1〉ISO的经向和纬向传播特征

5.5“关键”区〈Q1〉ISO分量的变化及其与我国降水的关系

5.5.1“关键”区〈Q1〉ISO分量的变化

5.5.2“关键”区〈Q1〉ISO分量的变化与我国降水的关系

5.6小结和讨论

5.7参考文献

第六章大气热源季节内振荡对中国东部夏季旱涝影响的机制

6.1引言

6.2我国东部夏季典型旱涝年大气热源ISO的特征

6.3江淮夏季〈Q1〉ISO不同位相的ISO环流系统

6.3.1江淮流域洪涝年夏季〈Q1〉ISO不同位相的流场演变特征

6.3.2江淮流域干旱年夏季〈Q1〉ISO不同位相的流场演变特征

6.4江淮夏季〈Q1〉ISO不同位相的降水环流条件

6.5江淮夏季〈Q1〉ISO不同位相的水汽条件

6.6〈Q1〉ISO变化对我国东部夏季降水影响的机制

6.7小节和讨论

6.8参考文献

第七章总结与展望

7.1主要结论

7.2主要创新点

7.3问题与展望

博士研究生期间发表的论文