印度洋和太平洋海温距平梯度年代际变化及其对大气环流的影响
  • 【摘要】

    本论文在前人研究的基础上,用小波分析、t检验、合成分析和偏相关分析等方法对印度洋和太平洋海温距平梯度指数的年代际变化进行诊断后,分析了年代际变化前后海温距平梯度与位势高度的关系,揭示年代际变化发生前后大气环流响应的差异。再用空间谱分析的方法进一步探讨了夏季大气气候基本态对不同海温距平梯度年代际背景的响应。将年代际变化前后各空间谱函数的系数代入动力学模型中,分析气候基本态的变化对大气不稳定模增长的影... 展开>>本论文在前人研究的基础上,用小波分析、t检验、合成分析和偏相关分析等方法对印度洋和太平洋海温距平梯度指数的年代际变化进行诊断后,分析了年代际变化前后海温距平梯度与位势高度的关系,揭示年代际变化发生前后大气环流响应的差异。再用空间谱分析的方法进一步探讨了夏季大气气候基本态对不同海温距平梯度年代际背景的响应。将年代际变化前后各空间谱函数的系数代入动力学模型中,分析气候基本态的变化对大气不稳定模增长的影响。将理论分析结果与观测资料分析结果进行对比分析后获得了一个大气环流年代际变化的物理机制。 诊断分析表明:(1)印度洋和太平洋海温距平梯度在1976年发生了显著的年代际变化,年代际变化发生后印度洋和太平洋海温距平都表现为东高西低型模态,在年代际变化尺度上,印度洋和太平洋海温距平梯度变化呈现"N"型的反位相变化趋势。(2)印度洋海温距平梯度变化主要影响南、北半球的中高纬地区的大气环流。年代际变化发生后,印度洋海温距平梯度与位势高度场的相关方向发生了显著变化,北(南)半球大部分地区由年代际变化前的负(正)相关变为年代际变化后的正(负)相关,相应相关区的范围和强度都有所扩大和加强;太平洋海温距平梯度与整个热带地区的位势高度有很好的相关关系。年代际变化发生后,显著相关区及各区域的相关方向与年代际变化前比较一致。(3)全球大部分地区不同层次位势高度对印度洋和太平洋海温距平梯度年代际变化的响应基本一致,呈现一种相当正压的结构。(4)在海温距平梯度发生年代际变化以后,与太平洋海温距平梯度偏相关关系较好的热带地区夏季位势高度表现出明显的年代际变化;而与印度洋海温距平梯度相关较好的中高纬地区的位势高度仅在一些区域内发生了年代际变化。这说明太平洋和印度洋海温距平梯度的变化对大气环流都有重要的影响。 对夏季大气环流进行空间谱分析发现:印度洋和太平洋海温距平梯度发生年代际变化以后,大气环流对其作出响应,气候基本态发生了改变,表现为各空间谱函数系数均发生了一定的变化。将年代际变化前后的空间谱函数系数引入动力学模型中分析发现年代际变化发生前后,夏季气候基本态均可激发出31d左右的低频振荡分量,但年代际变化发生后气候基本态所激发出的31.3d低频振荡分量不稳定模增长率减小,即31.3d低频振荡减弱;而10.6d和102.9d振荡分量不稳定模增长率增大,即10.6d和102.9d振荡加强。对北半球1958-1992年夏季逐日的高度场资料进行功率谱分析,统计年代际变化前后通过显著性检验的格点数发现,年代际变化发生后30.7d振荡显著的范围缩小,而10.2d振荡存在的范围有所增加,与理论分析的结果一致。由此获得夏季大气环流年代际变化的一个物理机制为:印度洋和太平洋海温距平梯度的年代际变化,大气的气候基本态对其作出响应,导致不同的大气内部非线性动力过程,表现为大气环流中31.3d低频振荡以及10.6d和102.9d振荡出现差异。年代际变化发生前(后)31.3d低频振荡相对偏强(偏弱),而10.6d和102.9d振荡相对偏弱(偏强)。 收起<<

  • 【作者】

    赵荻 

  • 【学科专业】

    气象学

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    云南大学

  • 【导师姓名】

    曹杰

  • 【学位年度】

    2006

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    海温距平梯度  年代际变化  气候基本态  物理机制  大气环流