论文题目: 极涡的活动特征与数值模拟及其对我国气候的影响
论文类型: 博士论文
论文专业: 气象学
作者: 张恒德
导师: 陆维松,高守亭
关键词: 极涡,环流因子,气温,降水,数值模拟
文献来源: 南京信息工程大学
发表年度: 2005
论文摘要: 基于极涡在天气、气候及环境变化中的重要作用,本文通过资料分析、动力统计诊断和数值模拟研究,指出极涡的活动特征及其与阻塞高压、副热带高压、东亚季风等大气环流因子相互之间的动力统计关系;弄清极涡对我国气温、降水变化的影响;探讨海温、极冰对极涡的作用。主要结论如下:(1) 北半球及各分区极涡的面积、强度及位置有着很明显的年际及年代际变化。上世纪70年代中期之前极涡面积、强度基本为上升阶段,之后为下降阶段。极涡呈现偏心结构,极涡中心位置主要偏向亚洲大陆,偏离欧洲大陆,但有较强的偏向太平洋一侧的趋势。(2) 平流层增温期间,平流层极涡受高压挤压可能发生偏移、变形甚至崩溃,在下传平流层增温比非下传增温过程中平流层极涡的变化更剧烈;在下传或非下传的平流层爆发性增温过程中,其对流层环流场及极涡都经历了不同程度的演变,只不过下传平流层增温过程中变化更显著。(3) 极涡与副热带高压、阻塞高压及季风等其他大气环流因子配合起来共同作用于天气、气候及环境。北半球及各分区极涡因子与北半球及各分区副高因子之间基本呈显著的负相关作用。极涡与阻高通常存在负相关作用,冬季极涡与阻高指数之间的相互作用比夏季弱。极涡面积越大(小),东亚夏季风越强(弱);极涡显著加强(减弱),东亚冬季风减弱(加强)。(4) 极涡对我国同期及后期气温和降水均有重要影响。极涡面积与我国气温之间以负相关为主,但不同季节、月份有差异。极涡强度与气温的负相关性弱一些,在某些月份,一些地区呈现正相关。极涡对降水的作用比稍弱一些,但对长江及黄河流域及之间广大区域的作用还是显著的。(5) 太平洋海温对同期及之后北极涡的影响很强,极涡对后期太平洋海温的反馈作用也很强。各月份北极涡对太平洋海温的响应一般滞后2-8个月。影响极涡的海温关键区一般位于Nino区。(6) CAM可以用来对极涡进行模拟研究。通过模拟试验可知极涡对赤道东太平洋海温及极冰浓度很敏感,当给一个赤道东太平洋海温负(正)强迫,极涡的面积、强度均增大(减小);当采用极冰浓度正(负)强迫,年平均极涡的面积指数下降(上升),强度指数上升(下降)。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1．1 引言
1．1．1 极涡概况
1．1．2 极涡研究意义
1．2 极涡研究进展概况
1．2．1 关于极涡本身气候特征的研究简介
1．2．2 有关极涡活动在气候变化中作用的研究概况
1．2．3 极涡影响机理研究的简要回顾与论述
1．2．4 有关极涡的数值模拟研究的简要介绍
1．3 关于极涡还有待加强研究的地方
1．4 本文的主要研究内容、研究目标及创新与特色之处
1．4．1 研究内容
1．4．2 研究目标
1．4．3 研究的特色与创新之处
1．5 论文的基本框架
参考文献
第二章 资料和方法
2．1 资料
2．2 所用方法简介
参考文献
第三章 北极涡的年际及年代际变化
3．1 引言
3．2 研究方法
3．2．1 极涡特征量的提取
3．2．2 本章主要用到方法
3．3 500hPa北半球极涡面积的年际、年代际变化
3．3．1 年际变化
3．3．2 年代际变化
3．4 300hPa北半球极涡面积的年际、年代际变化
3．4．1 面积的变化
3．4．2 强度的变化
3．4．3 位置的变化
3．5 本章小结与讨论
参考文献
第四章 两类平流层爆发性增温过程中极涡的变化
4．1 引言
4．2 资料和方法
4．3 平流层爆发性增温的挑选及划分
4．4 对2000-01及01-02冬春的典型SSW特征进行描述
4．5 增温期间极涡的变化状况及其对对流层影响
4．6 本章小结与讨论
参考文献
第五章 北极涡与阻高、副高及季风等环流系统的关系
5．1 引言
5．2 资料与方法
5．3 极涡与大气环流的相关性
5．3．1 冬季极涡与大气环流的相关性
5．3．2 夏季极涡与大气环流的相关性
5．4 极涡大小及强弱年份环流场的差异
5．4．1 冬季极涡大小及强弱年份不同层面的环流特征
5．4．2 夏季极涡大小及强弱年份不同层面的环流特征
5．5 极涡与副热带高压之间的相互作用
5．6 极涡与阻塞高压的相互关系
5．7 极涡与东亚季风的联系
5．8 本章小结与讨论
参考文献
第六章 北极涡活动对中国气温的影响
6．1 引言
6．2 方法和资料
6．3 北极涡对同期中国气温的影响
6．3．1 极涡面积与同期中国气温的关系
6．3．2 极涡强度与同期中国气温的关系
6．4 前期极涡活动对我国气温的影响
6．4．1 对中国春季降水的影响
6．4．2 对中国夏季降水的影响
6．4．3 对中国秋季降水的影响
6．4．4 对中国春季降水的影响
6．5 本章小结与讨论
参考文献
第七章 北极涡活动对中国降水的影响
7．1 引言
7．2 方法和资料
7．3 我国降水的基本时空特征
7．3．1 全国平均降水的基本变化情况
7．3．2 区域降水的基本特征
7．4 北极涡与同期中国降水的相关性
7．4．1 面积与同期中国降水的关系
7．4．2 强度与同期中国降水的关系
7．4．3 极涡综合因子对同期中国降水的影响
7．5 北极涡对后期中国降水的影响
7．5．1 对我国春季降水的影响
7．5．2 对我国夏季降水的影响
7．5．3 对我国秋季降水的影响
7．5．4 对我国春季降水的影响
7．6 本章小结与讨论
参考文献
第八章 太平洋海温与 500hPa极涡相互作用
8．1 引言
8．2 资料和方法
8．3 太平洋海温对极涡的影响
8．3．1 春季太平洋SST对极涡的影响
8．3．2 夏季太平洋SST对极涡的影响
8．3．3 秋季太平洋SST对极涡的影响
8．3．4 冬季太平洋SST对极涡的影响
8．3．5 月尺度太平洋SST对极涡的影响
8．4 极涡对太平洋海温的反馈
8．5 本章小结与讨论
参考文献
第九章 数值试验
9．1 引言
9．2 CAM模式简介
9．2．1 CAM模式的简要历史
9．2．2 CAM模式概述
9．3 数值试验方案的设计
9．4 试验结果分析
9．4．1 试验-结果分析
9．4．2 改变赤道东太平洋海表温度的敏感性试验
9．4．3 改变极冰浓度的敏感性试验
9．5 本章小结与讨论
参考文献
第十章 总结和展望
10．1 全文总结
10．2 存在的问题及研究展望
发布时间: 2005-06-29
参考文献
- [1].北半球平流层极涡年际和季内变异及其对东亚冬季风的影响[D]. 魏科.中国科学院研究生院（大气物理研究所）2007
- [2].平流层极涡异常及其对对流层的影响研究[D]. 易明建.中国科学技术大学2009
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- [10].北半球平流层极涡年际和季内变异及其对东亚冬季风的影响[D]. 魏科.中国科学院研究生院（大气物理研究所）2007