东海黑潮区海洋锋的区域气候学效应

摘要

本文讨论东海黑潮区海表面温度锋(SST front, SSTF)的局地气候学效应,在此基础之上,研究了黄-东海反气旋(YESA)的形成机制。本文使用各种卫星遥感资料、Japan reanalysis of 25 years(JRA-25)再分析资料和Weather Research Forecast(WRF)模式讨论了东海黑潮区SSTF(ESKF)在海洋大气边界层内(MABL)的局地气候学效应。结果表明ESKF的强度随季节变化而变化,在其年循环中,ESKF在一月至四月最强。在一月和四月份,ESKF上空均对应着偏北/东北大风,且风速向上递减。ESKF在MABL中造成斜压性所导致的热成风效应,对表面偏北/东北大风具有重要贡献。边界层云覆盖率和降水量最大值的配置与ESFK暖水侧的辐合区基本吻合。由于ESKF暖(冷)水侧MABL大气层结稳定度较弱(强),云在其上发展得较高(低)。在四月份ESKF上空的云高最低,这是因为云层上覆盖着一个强逆温层。数值试验更细致地体现了局地MABL对ESKF的响应,进一步证明了从分析观测中得到结论。在月平均的时间尺度上,我国黄、东海在春季存在一个浅薄的反气旋,本文称为YESA。虽然YESA仅仅出现在大气边界层(ABL)中,但对我国黄海西北部海雾季节的开始具有重要影响。用再分析资料、卫星遥感资料和数值模式探讨YESA的形成机制结果表明,YESA由三部分组成:
　　(a)北侧的西风是高空西风急流的向下延伸;
　　(b)我国沿岸的偏南风是由陆地和海洋之间的热成风造成;
　　(c)东南侧的东北风是由ESKF上空的热成风造成。
　　在真实的边界条件下,WRF可以较好的模拟出YESA。在将黄、渤海填为陆地的试验中,YESA南推在新的海陆边界上形成。

目录

摘要

Abstract

1. 前言

1.1. 引言

1.2. 海洋锋附近的海洋大气相互作用

1.3. 黄-东海反气旋的研究现状

1.4. 问题的提出和研究思路

1.5. 本文的主要研究内容

2. 资料和方法

2.1. 在分析资料

2.2. 卫星遥感资料

2.2.1. 新一代海表面温度

2.2.2. QuikSCAT海表面风场

2.2.3. TRMM降水率

2.3. 探空资料

2.3.1. 站点探空

2.3.2. L波段雷达

2.4. 其他资料

2.5. 数值模式

2.5.1. 模式介绍

2.5.2. 参数化方案

2.5.3. 数值试验设计

3. 东海海洋锋的局地气候学效应

3.1. 海洋锋的季节循环

3.2. 海洋锋对海表面风的影响

3.2.1. 海洋锋对海表面风场散度和旋度的影响

3.2.2. 海洋锋对海表面风速的影响

3.3. 海洋锋对MABL垂直结构的影响

3.3.1. 海洋锋对MABL层结和云的影响

3.3.2. 海洋锋对降水的影响

3.4. 数值试验

3.4.1. 模式设计

3.4.2. 平滑试验

3.5. 本章小结

4. 黄-东海反气旋的形成机制

4.1. 黄-东海反气旋的时空分布特征

4.2. 黄-东海反气旋的区域气候学作用

4.3. 黄-东海反气旋的形成机制

4.3.1. 局地海洋-陆地热力差异和海洋锋

4.3.2. 海洋大气边界层中的热成风效应

4.3.3. 背景环流的影响

4.4. 数值试验

4.4.1. 控制试验

4.4.2. 平滑试验

4.4.3. 填海试验

4.5. 本章小结

5. 结论

5.1. ESKF的局地气候学效应

5.2. 黄-东海反气旋的形成机制

参考文献

致谢

个人简历

攻读硕士期间发表的论文