西北太平洋7月海雾频率年际变化及全球变暖背景下的可能趋势

摘要

本文利用ICOADS(International Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set)31年(1979-2009)的船测能见度资料和同时期CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)再分析云水含量数据,统计西北太平洋中纬度(40oN-50oN,140oE-170oW)7月海雾发生频率,并研究其年际变化。多雾少雾年合成分析表明大气环流形势异常是影响西北太平洋7月份海雾频率变化的主要因素。在多雾年(海雾频率异常高),西北太平洋副热带高压中心东移,其西侧的南风气流导致副热带地区大量水汽向北输送,同时,中纬度地区出现较强的高压脊,有利于大气层结的稳定。充足的水汽和稳定的大气层结有助于西北太平洋中纬度地区海雾的形成。相反,在少雾年(海雾频率异常低),副热带高压西伸和南移,水汽几乎无法到达中纬度地区,同时,中纬度异常槽和异常偏北风减弱背景南风和大气稳定层结,不利于海雾的发生。西北太平洋中纬度地区的低空物理要素(例如相对湿度,水汽通量,气海温差等)受到环流形势的影响,在多雾年(少雾年)呈现出有利于(不利于)海雾发生的特征。
　　通过个例分析,证明了海雾发生时,气团来自于副热带地区,并且当气块经过黑潮延伸体时,保持高温高湿的性质,之后在中高纬冷海面上迅速降温成雾,在非雾天气个例中并无此特征。最后,根据环流形势与海雾频率变化关系,利用CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase5) RCP(Representative Concentration Pathway)4.5和8.5试验数据,预估未来环流形势,发现未来海雾频率呈现减少的趋势。

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1 引言

1.1 海雾定义和研究意义

1.2 研究现状

1.3 研究思路

2 研究资料和方法介绍

2.1 数据资料

2.2 CMIP5模式和数据介绍

2.3 HYSPLIT_4模式

2.4 雾频统计方法

3 云水含量表征海雾的可行性分析

3.1 ICOADS统计的雾频特征

3.2 用云水含量计算雾频的可行性分析

3.3 雾频代用品 EOF主模态对比分析

3.4 多雾少雾年判定

4多雾少雾年合成特征分析

4.1多雾少雾年雾频合成分布

4.2 多雾少雾年环流背景及副热带高压特征

4.3多雾少雾年异常环流特征

4.4 水汽的经向输送

4.5 风场特征

4.6大气低层稳定性分析

4.7 下垫面条件分析

4.8 本章小结

5 个例分析

5.1 海雾个例分析

5.2晴空个例分析

5.3 本章小结

6 全球变暖背景下，海雾频率可能的变化趋势

6.1 CMIP5多模式对历史环流形势再现能力的评估

6.2全球变暖背景下，环流形势的变化和海雾可能的变化趋势

6.3 副热带高压西伸原因分析

7 结论

7.1 结论

7.2 存在问题

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参考文献

致谢

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