欧亚大陆积雪的时空分布特征及其与东亚气候变化的联系

论文摘要

本文利用SSM/I积雪覆盖率、SMMR积雪深度、雪水当量、前苏联站点积雪深度、欧亚大陆积雪面积、160站中国降水等资料,分析了欧亚大陆积雪变化的时空分布特征,研究了欧亚大陆春季积雪和中国春、夏季降水的关系,讨论积雪影响中国夏季降水以及东亚气候可能的机制,并进行数值试验对诊断分析结果加以验证。本文的主要结论概括如下:欧亚大陆积雪在秋季从东北向西南扩展,而在春季则从西南向东北消融。欧亚大陆冬、春季雪盖在欧亚大陆西部和青藏高原地区变率较大,而冬、春季雪深在欧亚大陆高纬东部和中部地区雪深值和变率都比较大。前苏联站点积雪深度EOF分析结果表明冬、春季节欧亚大陆西部雪深和东部雪深变化相反。春季欧亚大陆雪水当量EOF分析第一模态表明欧亚大陆大部分地区雪水当量变化一致,而且春季雪水当量在20世纪80年代后期存在年代际的变化。欧亚大陆春季积雪面积也在此时有年代际的变化。相邻两月的欧亚大陆积雪面积有较好的相关关系。从冬季到春季,雪水当量有很好的延续性,但欧亚大陆积雪面积延续性不好。春季积雪面积和春季雪水当量之间在欧亚大陆高纬地区显著正相关。春季华南降水和欧亚大陆春季雪水当量以及积雪面积主要是正相关关系。夏季长江中下游地区降水和欧亚大陆春季雪水当量以及积雪面积主要是正相关关系,夏季华南降水和欧亚大陆春季雪水当量以及积雪面积主要是负相关关系。当夏季长江中下游地区多雨,华南地区少雨,则春季欧亚大陆中部地区地表温度偏低,欧亚大陆中部和欧洲西部地区500百帕位势高度偏低,欧亚大陆中西部500百帕位势高度偏高,夏季华北和东北地区地表温度偏低,东亚中高纬度地区500百帕位势高度偏低,华南地区500百帕位势高度偏高。欧亚大陆春季雪水当量与春季积雪面积可以显著影响到同期的地表温度和500百帕高度,多雪则地表温度偏低,500百帕位势高度在欧亚大陆中部和欧洲西部地区偏低,在欧亚大陆中西部偏高。春季雪水当量与春季积雪面积可以间接影响到夏季大气环流形势和降水。多雪年,中国北方地区500百帕位势高度偏高,而南方地区位势高度偏低,少雪年则相反。数值试验结果表明,欧亚大陆春季多雪,则春季中国华南多雨,夏季中国华南少雨,东北和华北大部分地区多雨。模拟结果和诊断分析结果比较一致。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 欧亚大陆积雪和印度季风的关系
• 1.2.1 积雪季风关系中其他因素的影响
• 1.2.2 数值模拟研究
• 1.2.3 积雪和季风相互作用的可能机理
• 1.3 欧亚大陆积雪和东亚季风的关系
• 1.3.1 青藏高原积雪和东亚季风之间的关系
• 1.3.2 欧亚大陆积雪和东亚季风之间的关系
• 1.4 研究存在的问题
• 1.5 研究目标
• 1.6 本文创新之处
• 1.7 本文研究内容
• 第二章 资料与方法
• 2.1 资料介绍
• 2.1.1 积雪资料
• 2.1.2 雪深资料
• 2.1.3 降水和大气环流场资料
• 2.2 主要分析方法
• 2.2.1 相关分析及检验
• 2.2.2 合成分析和滑动T 检验
• 2.2.3 线性倾向估计方法
• 2.2.4 滑动平均
• 2.2.5 EOF 分析方法
• 第三章 欧亚大陆积雪的时空分布特征
• 3.1 欧亚大陆雪盖的分布特征
• 3.2 欧亚大陆雪深的分布特征
• 3.2 欧亚大陆积雪面积的变化特征
• 3.2.1 欧亚大陆积雪面积气候态特征
• 3.2.2 欧亚大陆积雪面积的年际变化特征
• 3.3 欧亚大陆雪深的时空变化特征
• 3.3.1 欧亚大陆中高纬度雪深的时空变化特征
• 3.3.2 欧亚大陆雪水当量的时空变化特征
• 3.4 欧亚大陆积雪的延续性及其积雪和雪深的关系
• 3.5 本章小结
• 第四章 中国春、夏季降水和欧亚大陆积雪的联系
• 4.1 中国春、夏季降水的时空变化特征
• 4.2 中国春、夏季降水和欧亚大陆春季积雪的统计关系
• 4.2.1 中国春、夏季降水和春季欧亚大陆雪水当量的相关关系
• 4.2.2 中国春、夏季降水和前苏联春季站点雪深的相关关系
• 4.2.3 中国春、夏季降水和春季欧亚大陆积雪面积的相关关系
• 4.3 中国夏季降水异常年份的大气环流特征
• 4.3.1 利用中国夏季降水EOF 时间系数对大气环流场合成分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 欧亚大陆积雪影响中国降水的机理分析
• 5.1 积雪和降水显著相关区域雪水当量的变化特征
• 5.2 欧亚大陆春季积雪对大气环流的影响
• 5.2.1 春季欧亚大陆雪水当量对大气环流的影响
• 5.2.2 春季欧亚大陆积雪面积对大气环流的影响
• 5.3 本章小结
• 第六章 欧亚大陆积雪数值模拟试验
• 6.1 模式介绍
• 6.2 敏感性试验方案
• 6.3 数值试验结果分析
• 6.3.1 数值试验一结果分析
• 6.3.2 数值试验二结果分析
• 6.4 数值试验结果和诊断分析结果的比较
• 第七章 结论与讨论
• 7.1 主要研究结论
• 7.1.1 欧亚大陆积雪变化的时空分布特征
• 7.1.2 中国春、夏降水和欧亚大陆积雪的联系
• 7.1.3 欧亚大陆积雪影响中国降水的机理分析
• 7.1.4 欧亚大陆积雪数值模拟试验
• 7.2 存在的问题和展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历