论文摘要
本文使用中国西北地区(陕、甘、宁、青、新及内蒙西部)1960～2003年逐月平均气温、降水量、水面蒸发量等站点资料及NECP/NCAR月平均再分析高度场、风场、地面气压、比湿等资料,通过降水和蒸发这两个水分平衡最关键的分量构造了均一化干湿指数,进而研究了西北地区干湿气候转型的特征及其可能的影响机制。主要得到以下结论:(1)西北地区年降水量在西风带气候区以及高原区近44a来表现为增加趋势,而季风带气候区表现为减少趋势。西北地区的蒸发量表现出了显著的减少趋势,而蒸发量的减少因子可能主要是由日照时数、平均风速、平均最低气温、平均日较差的变化引起的。(2)通过降水—蒸发均一化干湿指数对西北地区干湿特征的研究表明,西风区、高原区干湿特征呈较为显著的变湿趋势,而西北地区东南部位于季风影响边缘的区域干湿特征呈变干趋势。当北极涛动正位相越强时,东亚夏季风一般偏弱,西北地区东南部降水减少,气候转干,西风区和高原区降水增加,气候由干向湿变化,反之亦然。(3)印度洋前期春季海温异常对预测夏季中国西北干湿特征的变化特征具有明确的指示意义,赤道印度洋是影响西北北部夏季干湿特征的关键区。在印度洋春季海温异常冷年,从印度洋到我国西北地区没有异常的西南暖湿气流输送,使得我国西北地区由于没有充足的水汽输送而偏干;而在异常暖年,从孟加拉湾到我国西北地区存在明显的水汽输送带,使得我国西北地区偏湿。另外在印度洋春季海温异常冷年,从春季到后期夏季南亚高压偏弱,而且后期夏季南压高压成单峰型;在异常暖年,正好相反,从春季到后期夏季南亚高压偏强,而且后期夏季南压高压成双峰型。这可能是印度洋海温影响西北地区夏季干湿特征的可能机制。(4)前期冬季太平洋海温同中国西北地区夏季干湿指数存在着显著的相关关系。其中赤道中东太平洋是影响西北地区东部干湿特征的关键区。在冬季赤道中东太平洋异常暖年,同期冬季和后期春季赤道中东太平洋地区表现为异常上升气流,使得中东太平洋地区表现为异常强的哈得莱环流,强迫500hpa高度场表现为PNA遥相关型,而后期夏季表现为WP遥相关型,这样从冬季到后期夏季西太平洋高压强度增强,面积增大,西伸边界越西,而后期夏季我国西北地区东部容易受副热带高压边坡暖湿气流的影响,所以偏湿;而异常冷年正好相反,这可能是冬季赤道中东太平洋海温影响中国西北地区东部夏季干湿特征的重要机制。
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中文摘要英文摘要第一章 绪论1.1 概况1.2 西北干旱成因研究1.3 西北气候转型研究1.4 北极涛动与区域气候变化研究1.5 东亚夏季风与区域气候变化研究1.6 海温异常对气候异常的研究1.7 本文的研究内容和创新之处1.7.1 研究内容1.7.2 创新之处参考文献第二章 资料与方法2.1 资料2.1.1 站点资料2.1.2 NECP/NCAR资料2.1.3 环流指数2.1.4 AO指数资料2.2 方法2.2.1 经验正交函数分解（EOF）2.2.2 奇异值分解（SVD）2.2.3 突变分析2.2.4 小波分析2.2.5 区域平均序列的计算2.2.6 东亚夏季风指数参考文献第三章 西北地区平均气温、降水及蒸发的变化3.1 近44a来西北地区年平均气温的变化3.1.1 趋势分析3.1.2 年际变化及突变检测3.2 近44a来西北地区年降水量的变化3.2.1 趋势分析3.2.2 年际变化及突变检测3.3 近44a来西北地区水面蒸发量的变化3.3.1 蒸发量的空间分布特征3.3.2 蒸发量变化的时空特征3.3.2.1 蒸发变率的空间分布3.3.2.2 蒸发的时空变化3.3.3 蒸发量变化的气候因子3.4 本章小结参考文献附图第四章 西北地区干湿特征分布4.1 降水蒸发均一化干湿指数4.2 西北地区年干湿异常的空间分布特征4.2.1 空间分布特征4.2.2 气候分区4.3 西北地区及各分区干湿指数的年际及季节演变特征4.3.1 全年4.3.2 春季4.3.3 夏季4.3.4 秋季4.3.5 冬季4.4 西北地区及各分区干湿指数年际及季节演变的突变检测4.4.1 全年4.4.2 春季4.4.3 夏季4.4.4 秋季4.4.5 冬季4.5 西北地区及各分区干湿指数的周期震荡4.5.1 全年4.5.2 春季4.5.3 夏季4.5.4 秋季4.5.5 冬季4.6 本章小节参考文献附图第五章 夏季北极涛动、东亚夏季风与西北地区干湿特征的关系5.1 夏季北极涛动突变与西北地区干湿气候转型的关系5.2 东亚夏季风突变与西北地区干湿气候转型的关系5.3 夏季北极涛动和东亚夏季风对西北地区干湿气候转型的综合影响5.4 夏季北极涛动和东亚夏季风与西北地区干湿气候转型的合成分析5.5 本章小结参考文献附图第六章 印度洋SSTA同西北夏季干湿特征的关系研究6.1 资料6.2 印度洋SSTA同西北地区夏季干湿指数的耦合关系6.3 前春印度洋SSTA影响西北夏季干湿特征的可能原因6.3.1 春季印度洋海温异常年份后期的SST异常特征6.3.2 春季印度洋海温异常对垂直经向环流的影响6.3.3 春季印度洋海温异常年份700hpa距平风场特征6.3.4 春季印度洋海温异常年份整层水汽通量距平特征6.3.5 春季印度洋海温异常年份100hpa高度距平场特征6.3.6 春季印度洋海温异常年份后期夏季100hpa高度场特征6.4 本章小结参考文献附图第七章 太平洋SSTA同西北夏季干湿特征的关系研究7.1 资料7.2 太平洋SSTA同西北地区夏季干湿指数的耦合关系7.3 前冬太平洋SSTA影响西北夏季干湿特征的可能机制7.3.1 西太副高同西北夏季干湿特征及赤道中东太平洋SSTA的关系7.3.2 赤道中东太平洋海温异常对纬向、经向垂直环流圈的影响7.3.3 赤道中东太平洋海温异常对500hpa环流的影响7.3.4 赤道中东太平洋海温异常对夏季西太副高的影响7.3.5 夏季西太副高异常同西北地区东部夏季干湿特征的联系7.3.6 小结7.4 本章小结参考文献附图第八章 总结与展望8.1 总结8.2 问题与展望博士在读期间主要技术成果致谢
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