长江中下游梅雨环流形势分析和数值模拟
  • 【摘要】

    本文主要研究了长江中下游地区梅雨期(6-7月)降水异常与前期(5月)和同期(6-7月)环流场(UV分量)异常之间的关系,试图提出梅雨异常时相应的环流异常分布概念模型,并用区域气候模式检验初边条件异常,尤其是检验环流形势异常对长江中下游梅雨期降水的影响。全文分为两个部分,第一部分为诊断分析,第二部分为数值模拟。 诊断分析部分包括相关分析,合成分析,EOF分析和SVD分解。首先用点相关得到梅雨... 展开>>本文主要研究了长江中下游地区梅雨期(6-7月)降水异常与前期(5月)和同期(6-7月)环流场(UV分量)异常之间的关系,试图提出梅雨异常时相应的环流异常分布概念模型,并用区域气候模式检验初边条件异常,尤其是检验环流形势异常对长江中下游梅雨期降水的影响。全文分为两个部分,第一部分为诊断分析,第二部分为数值模拟。 诊断分析部分包括相关分析,合成分析,EOF分析和SVD分解。首先用点相关得到梅雨期降水出现异常时,从高层到低层环流异常的关键区(80°-140°E,0°-50°N)。然后将梅雨期降水正(负)异常年的环流场进行合成,分析关键区内主要的环流异常分布型。用EOF分解出前期和同期80°-140°E,0°-50°N的环流场,得到的第一模态和负异常年的距平环流十分相似。最后用SVD分解前期和同期风场与梅雨期降水场,得到当梅雨出现降水正(负)异常时,风场出现有利于(不利于)降水的主要分布模态,其主要分布型和合成结果十分一致。说明正负异常年的环流形势并非是特殊的个例,而是具有一定的代表性。 数值模拟部分使用了三个不同的气候模式(P-σ九层区域气候模式、CCM3和RegCM3)来证明初边条件(尤其是环流场)的异常对梅雨期降水大小与分布(主要是长江中下游地区)的影响。其中,P-σ九层区域模式采用集合预报的方法进行模拟,CCM3和RegCM3则主要是个例模拟。 通过研究,本文得到的主要结论为: (1) 长江中下游梅雨量和区域80°-140°E,0°-50°N附近前期和同期环流场密切相关,其中同期的相关更显著。根据合成分析、。EOF分析和SVD分解结果,当长江中下游梅雨出现正(负)异常时,此区域的环流场出现相应的有利于(不利于)降水的异常分布型,并且这种分布型有一定的代表性,进而提出一个简单的概念模型。 (2)全球谱模式CCM3对1988和1998年两个个例的模拟结果显示,不同的初始场在相同的气候平均海温场强迫下得到不同结果,其中模拟的1998年长江中下游地区梅雨期降水明显比1988年大。 (3) 区域气候模式RegCM3对这两年的模拟再次证实了梅雨前期和同期物理场的异常对梅雨降水的影响,并得到长江流域6、7月的降水对此异常最为敏感的结论。同时,根据不同的积云对流参数化方案模拟得到的不同结果,说明不同年降水的物理过程不一样,应该选择不同的积云对流参数化方案。 (4) P-σ九层区域气候模式做了1998和1978年个例模拟,试验结果证明用一天四次的NCEP资料和用月平均资料做边界条件时,模拟结果并没有很大的区别,但个例模拟的降水结果并不理想。设计了两种初始场生成方案,总共做了六组集合试验。集合试验模拟的降水比个例模拟好,且模拟结果均表明,梅雨前期和同期的初始场和嵌套场的异常对长江中下游的梅雨雨量有明显的影响,并且在五个物理场中,环流场(UV分量)的影响较为显著。 收起<<

  • 【作者】

    陈艺敏 

  • 【学科专业】

    大气科学系气象

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    南京大学

  • 【导师姓名】

    钱永甫

  • 【学位年度】

    2005

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    长江中下游  梅雨  大气环流模式  区域气候模式  集合试验