ENSO位相转换期北太平洋热带外大气对热带东太平洋海温的影响

发布时间：2017-12-18 21:21

本文关键词：ENSO位相转换期北太平洋热带外大气对热带东太平洋海温的影响

【摘要】：利用NCEP/NCAR提供的大气月平均再分析资料、NOAA提供的ERSST.V4资料及ECMWF提供的ORAS4海洋再分析数据集和7种CMIP5模式模拟资料,借助合成分析、相关分析、EOF分解和SVD分解等方法,对ENSO位相转换期北太平洋热带外大气对热带东太平洋海温的影响进行分析。研究工作分为以下几个部分:一、根据再分析资料具体探讨两类ENSO不同位相转换类型E-L型事件(厄尔尼诺次年发生拉尼娜)和E-N型事件(厄尔尼诺次年不发生拉尼娜),在其位相转换期,重点借助海平面气压考察北太平洋热带外大气和热带东太平洋海温的关系,同时探讨了海平面气压异常和OKJ波列传播的关系,北太平洋表层风速场和海表流速场的变化等。研究结果如下:(1)6月份关键区(155°W-130°W,10°N-30°N)存在海平面气压正异常和同期以及后期热带东太平洋出现海温负异常有关,E-L型事件在关键区出现海平面气压正异常的概率远大于E-N型事件;(2)通过分析北太平洋3至6月份海平面气压场和后期12月份海温场SVD分解的结果,同样发现关键区海平面气压异常和后期12月份热带东太平洋海温异常的负相关关系;(3)6月份正位相OKJ波列的传播可能是导致同期关键区海平面气压正异常的原因之一;(4)6月份关键区出现海平面气压正异常可能通过引起1至3个月后同区域出现更多向南海表流速异常,有助于将中纬较冷的海水向赤道输送,引起12月份热带东太平洋海温负异常,对于拉尼娜的形成起到一定促进作用。二、针对参加第五次耦合模式比较计划的7种全球气候模式模拟的1956-2005年大气海洋逐月环流场资料和同期NCEP再分析资料,探讨全球气候模式对ENSO事件位相转换期大气海洋环流特征的模拟能力,寻求具有较好模拟能力的气候模式。研究结果如下:(1)通过用EOF对比分析说明,7种模式资料对热带太平洋地区海表温度模拟的第一特征向量在方差贡献、强度和空间分布等方面与观测资料基本吻合,与厄尔尼诺事件发生时热带太平洋海温距平分布型相似,但是各有优劣,模式资料和观测资料的第二特征向量均呈现海表温度增暖趋势;(2)7个模式均能模拟出ENSO事件正负位相的转换特征,但是,事件发生的频次存在差异。大部分模式模拟的厄尔尼诺事件的频次比观测资料少,与此相反,所有模式模拟的拉尼娜事件的频次均比观测资料多。4个模式模拟的E-L型事件的频次比观测资料多,而大部分模式模拟的E-N型事件的频次比观测资料少。(3)从分析合成的Ni?o3.4指数的标准差、最大值和最小值来看,CCSM4、CESM1-CAM5和CESM1-WACCM等3个模式对海表温度的模拟比观测资料略大,GISS-E2-H和GISS-E2-R模式对海表温度的模拟则略小,NorESM1-M模式与观测资料最相近。大部分模式模拟的E-L型事件中厄尔尼诺事件在Y(0)年3-4月份结束,拉尼娜事件在Y(0)年7-8月份开始,因此5、6月份是ENSO事件位相转换的过渡期,比观测资料略晚。(4)SVD分解的结果表明,对于E-L型事件,6月份东北太平洋副热带显著正相关区域的海平面气压正异常与后期12月份热带东太平洋海温负异常有关。相对于其他6个模式,NorESM1-M模式资料SVD分析的结果与观测资料最相近。CCSM4、CESM1-CAM5、CESM1-WACCM和GISS-E2-H等4个模式只能模拟出部分特征。5月份CESM1-WACCM模式的结果中,第一模态海平面气压场上存在类似OKJ波列的异常变化与热带中东太平洋海温存在关系,这一特征与观测资料基本吻合,并且该波列正位相的传播与冬季热带中东太平洋海温负异常有关,有助于拉尼娜事件的生成。(5)综合分析CMIP5模式模拟的ENSO事件位相转换期各项特征可以看出,NorESM1-M模式与观测资料最接近,是7个模式中模拟ENSO事件位相转换期大气海洋环流特征能力最强的一个。
【学位授予单位】：中国气象科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P732

【参考文献】

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