南亚高压气候异常研究

南亚高压气候异常研究

论文摘要

采用NCEP/NCAR和ECMWF-ERA40再分析资料,通过诊断分析和数值模拟探讨了南亚高压季节、年际、年代际的异常特征、成因及其物理过程。结论如下:本文把冬夏季南亚高压各指数明确分为两类:1)南亚高压强度范围类指数,包括南亚高压主中心强度指数、面积指数、单位面积强度指数、东西界指数,它们表征了南亚高压强度、范围变化特征;2)南亚高压位置类指数,包括主中心纬向位置指数、经向位置指数以及整体脊线指数,它们表征了南亚高压位置变化特征。南亚高压强度、范围类指数存在很好的相关性,即:南亚高压强度偏强(弱)与高压面积扩大(缩小),东西扩展(回缩)相对应。冬季高压强度与高压主中心经向位置密切相关,高压强度偏强(弱)与主中心位置偏东(西)相对应;夏季高压强度范围与高压中心位置的关系并不密切。南亚高压强度的季节变化表现出冬-春-夏季节持续性异常特征,这种持续性异常与ENSO事件密切相关。南亚高压强度对ENSO信号的响应是从前一年12月开始,并一直持续到当年9月,其中1-5月强度异常最强,6-9月强度异常次之。数值模拟结果表明,在ENSO事件成熟期的冬季,南亚高压与赤道东太平洋海温关系密切;在ENSO事件衰减期的春季,南亚高压与赤道东太平洋海温和印度洋海温都有密切关系;在ENSO事件衰减期的夏季,南亚高压与印度洋海温的关系密切。夏季南亚高压强度年际变化与ENSO事件的关系非常密切。ENSO暖(冷)位相衰减期的夏季,南亚高压强度增强(减弱)、面积扩大(缩小),东西扩展(回缩);与垂直环流相联系的势函数场表现出以印度洋为上升(下沉)支,以东的西太平洋和以西的非洲地区为下沉(上升)支的两个垂直纬向闭合异常环流圈;低空异常流函数涡旋风场从东到西表现为,西太平洋到东印度洋的赤道南北两侧各为一异常反气旋(气旋),中西印度洋的赤道南北两侧各为一异常气旋(反气旋)和非洲的赤道南北两侧各为一较弱异常反气旋(气旋)的异常环流;高层的异常环流与低层相反,南亚地区上空为异常反气旋(气旋),使得南亚高压强度增强(减弱)。数值模拟的结果表明,ENSO事件衰减期的夏季,印度洋海温对南亚高压的年际变化起着重要作用。南亚高压强度表现出显著的年代际变化特征,在1970年代末期以前(后),南亚高压强度偏弱(强),面积偏小(大),东西回缩(扩展)。南亚高压年代际变化与东亚、非洲以及澳大利亚季风区的年代际变化有很好的对应关系。1970年代末期以后,高压强度年代际变化表现为正异常的时期,在热带副热带地区,与垂直环流相联系的辐散辐合风场上显著上升运动区位于东太平洋(冬夏季)、印度洋(仅冬季)和亚洲东南侧一直到西太平洋整个海域(仅夏季),显著下沉运动区位于中太平洋和非洲中北部,在我国华北、东北地区表现为显著下沉运动;低空流函数涡旋风场上,东太平洋的赤道南北两侧各表现为一异常气旋,非洲的赤道南北两侧各表现为一异常反气旋、印度洋的赤道南北两侧各为一异常气旋(仅冬季),南海到西太平为异常气旋(仅夏季)、中太平洋及其以西的地区的赤道南北两侧各表现为一异常反气旋,其中赤道东太平洋和非洲地区环流异常最显著。数值模拟结果表明,南亚高压年代际异常与热带副热带海温存在密切关系,其中赤道东太平洋海温异常占主导作用,而印度洋局地海气相互作用也起着重要作用。

论文目录

  • 目录
  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 南亚高压研究进展
  • 1.2.1 南亚高压结构特征
  • 1.2.2 南亚高压季节变化研究
  • 1.2.3 南亚高压东西振荡研究
  • 1.2.4 南亚高压年际变化研究
  • 1.2.5 南亚高压年代际变化研究
  • 1.2.6 南亚高压与东亚季风和降水关系研究
  • 1.3 南亚高压研究存在的问题
  • 参考文献
  • 第二章 南亚高压活动特征分析
  • 2.1 引言
  • 2.2 南亚高压各指数定义
  • 2.3 NCEP/NCAR资料描述的南亚高压活动特征
  • 2.3.1 夏季(6-8月平均)南亚高压活动特征
  • 2.3.2 冬季(12-2月平均)南亚高压活动特征
  • 2.4 ERA40资料描述的南亚高压活动特征
  • 2.4.1 夏季(6-8月平均)南亚高压活动特征
  • 2.4.2 冬季(12-2月平均)南亚高压活动特征
  • 2.5 小结
  • 参考文献
  • 第三章 南亚高压季节持续性异常分析
  • 3.1 引言
  • 3.2 资料方法和模式介绍
  • 3.3 南亚高压强度季节持续性异常特征描述
  • 3.4 南亚高压强度季节持续性异常原因探讨
  • 3.5 南亚高压中心经向位置季节持续性异常特征及其原因
  • 3.6 南亚高压季节持续性异常特征数值模拟
  • 3.7 小结
  • 参考文献
  • 第四章 夏季南亚高压年际变化及其与ENSO的关系
  • 4.1 引言
  • 4.2 资料方法和模式介绍
  • 4.3 夏季(6-8月平均)南亚高压面积年际异常与ENSO事件的关系
  • 4.4 ENSO事件衰减期夏季南亚高压的异常特征
  • 4.5 ENSO事件影响南亚高压的可能途径
  • 4.6 夏季南亚高压年际变化数值模拟
  • 4.7 小结
  • 参考文献
  • 第五章 南亚高压年代际异常研究
  • 5.1 引言
  • 5.2 资料方法和模式介绍
  • 5.3 南亚高压年代际变化特征
  • 5.4 南亚高压年代际异常与环流之间的关系
  • 5.5 南亚高压年代际异常与海温之间的关系
  • 5.6 南亚高压年代际异常数值模拟
  • 5.7 小结
  • 参考文献
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 总结讨论
  • 6.2 创新点
  • 6.3 展望
  • 致谢
  • 相关论文文献

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