两类ENSO和平流层准两年振荡对冬季北半球平流层臭氧的联合调制作用

发布时间：2020-11-03 06:27

　　 本文利用SWOOSH卫星资料以及ERA-Interim和MERRA2再分析资料,结合包含完整平流层过程的大气化学气候模式(WACCM4),研究了东部型(EP型)ENSO事件、ENSO Modoki事件和平流层准两年振荡东西相位(EQBO和WQBO)对冬季北半球平流层臭氧的独立影响以及联合调制作用,并探讨了其中的影响机制,得到的主要结论如下:1.冬季北半球中高纬度平流层臭氧在EP型El Ni?o年和EQBO位相期间异常增加,而在EP型La Ni?a年和WQBO位相期间异常减少。利用观测资料发现,北极极涡在EP型El Ni?o年和EQBO位相期间变暖减弱,而在EP型La Ni?a年和WQBO位相期间变冷增强,且行星1波的变化是EP型ENSO和QBO引起北极平流层极涡变化的主要原因。进一步分析EP型ENSO和QBO对冬季北半球平流层臭氧的联合影响特征发现,在EQBO位相期间,冬季北半球平流层臭氧正异常在EP型El Ni?o事件期间会更大,但在EP型La Ni?a事件期间则更小。WQBO位相对应的结果则正好相反。EP型ENSO和QBO对冬季北半球平流层臭氧的独立和联合影响结果,在WACCM4的模拟试验中也得到了验证。另外,模式结果还表明EP型ENSO事件和QBO对冬季北半球平流层臭氧的联合影响是其独立影响的非线性相互作用的结果。2.EQBO相位下,El Ni?o Modoki事件引起的冬季北半球中高纬度平流层臭氧的增加量会更大,而La Ni?a Modoki事件造成的平流层臭氧的减少量会更小。在WQBO位相下,El Ni?o Modoki事件仅会导致冬季北半球平流层臭氧含量少量增加,而La Ni?a Modoki事件期间臭氧会大幅度减少。冬季北半球中高纬度平流层臭氧在El Ni?o Modoki年增加,而在La Ni?a Modoki年减少,且ENSO Modoki事件对冬季北半球平流层臭氧的影响是行星1波和行星2波共同作用的结果。进一步分析ENSO Modoki和QBO对冬季北半球平流层臭氧的联合影响特征,结果表明EQBO加强了El Ni?o Modoki事件对冬季北半球平流层臭氧的影响,而减弱La Ni?a Modoki事件对平流层臭氧的影响。相反,WQBO会减弱El Ni?o Modoki而加强La Ni?a Modoki事件对冬季北半球平流层臭氧的影响。对比两类ENSO事件期间行星1波和行星2波的变化发现,冬季北半球平流层行星1波和行星2波对EP型ENSO事件和ENSO Modoki事件的响应位置不同。并且在EP型El Ni?o和La Ni?a事件期间,行星1波(行星2波)异常与行星1波(行星2波)气候态是同位置叠加的;而在El Ni?o和La Ni?a Modoki事件期间,行星1波(行星2波)异常与行星1波(行星2波)气候态近似正交叠加。
【学位单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P732;P421.32
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 平流层臭氧的的研究意义
    1.2 北半球平流层臭氧变化的研究进展
    1.3 ENSO和平流层准两年振荡影响北半球平流层臭氧的研究进展
    1.4 本文主要研究内容及章节安排
第二章 模式、资料及方法介绍
    2.1 WACCM4 模式介绍
    2.2 资料介绍
        2.2.1 MERRA2 再分析资料
        2.2.2 ERA-Interim再分析资料
        2.2.3 SWOOSH资料
        2.2.4 Hadley海温资料
    2.3 计算方法
        2.3.1 Eliassen-Palm（E-P）通量
        2.3.2 滤波
第三章 东部型ENSO和平流层准两年振荡（QBO）对冬季北半球平流层臭氧的联合调制作用
    3.1 引言
    3.2 个例选取及数值实验设计
    3.3 东部型ENSO和 QBO对冬季北半球平流层臭氧的独立以及联合影响
    3.4 冬季北半球平流层臭氧对东部型ENSO和 QBO响应的模拟研究
    3.5 本章小结
第四章 ENSO Modoki和平流层准两年振荡（QBO）对冬季北半球平流层臭氧的联合调制作用
    4.1 引言
    4.2 个例选取及分析
    4.3 ENSO Modoki和 QBO对冬季北半球平流层臭氧的独立影响
    4.4 ENSO Modoki和 QBO对冬季北半球平流层臭氧的联合调制作用
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 论文的创新点
    5.3 不足与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

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本文编号：2868219