海洋上层热含量对太阳辐射11年周期活动的响应

摘要

太阳是地球气候系统能量的主要来源,太阳辐射的周期活动一定会对上层海洋热含量(OHC)产生影响。本文基于复合平均差法(CMD)和多元线性回归分析等方法,重点研究太平洋海洋上层热含量异常(OHCa)对太阳辐射年代际周期活动的响应和未来20年太平洋海洋上层热含量异常的变化趋势。
　　本文首先对CMD方法进行了改进,将EMD分析引进CMD,改进了区分驱动信号的大小年的方法,使其更加普遍适用于自然界的信号。
　　本文第一部分使用CMD方法找到OHCa对太阳辐射年代际周期活动响应的CMD空间模。研究发现,OHCa对太阳辐射年代际周期活动的响应不是一致的,一些区域为正响应区,一些区域为负响应区。中太平[180°W-130°W,5°S-5°N]和赤道太平洋[125°E-180°W,5°N-20°N]区域平均的OHCa具有明显的年代际周期振荡。不同区域的OHCa对太阳辐射年代际周期活动的响应的空间模态各有其特征,借助Meehl和Loon(2008)在研究太平洋降雨时提出的海气相互作用机制解释了太平洋CMD空间模空间形态的成因。
　　本文第二部分以基于多元线性回归分析,以太平洋OHCa作为因变量,以太阳辐射、厄尔尼诺与南方涛动、火山爆发和二氧化碳排放作为解释变量,构造多元线性回归模型。通过多元回归模型,使用Lean对上述解释变量的预测数据来预测未来20年太平洋OHCa的变化。在未来20年,太平洋不论太平洋南部还是北部,由于太阳辐射的变化将引起OHC的增加。在未来20年,不论北太平洋还是南太平洋OHC将持续增加,并且南太平洋OHC增加速度更快。

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1 引言

1 .1太阳常数

1 .2太阳周期活动对海洋的影响

1 .3海洋热含量

1 .4本文的主要工作

2 数据与方法

2 .1数据

2 .2希尔伯特-黄变换

2 .3合成平均差法

2 .4多元线性回归分析

3 OHCa的C M D 空间模

3.1全球OHCa响应太阳辐射年代际周期变化的CM D空间模

3 .2太平洋CM D空间模的空间特征成因

3.3 OHCa的年代际周期振荡

3 .4本章小结

4 太平洋海洋上层热含量预测

4 .1多元回归模型的建立

4 .2模型验证

4.3人为因素和自然因素对OHCa的影响

4 .4太平洋OHCa未来2 0年的预测

5结论与展望

5 .1本文主要结论

5 .2展望

参考文献

附录A 合成平均差投影

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