海气界面热通量变化趋势及其与SST的关系
发布时间：2021-09-06 16:21
海气界面热通量研究因其对理解和模拟海洋与大气之间的能量交换和淡水循环起着至关重要的作用,一直受到学术界的广泛关注。目前学术界关于海气界面热通量研究主要集中在天气、季节内、季节和年际时间尺度,但对与长期气候变化有关的海气界面热通量长期（或年代际）趋势的认识还很有限。本博士论文采用包含美国伍兹霍尔海洋研究所客观分析海气通量项目提供的OAFlux资料在内的多套资料,利用EOF/trend-EOF分析、小扰动方法、线性回归、相关分析和合成分析等方法研究了海气界面热通量的变化趋势及其与SST和大气环流之间的关系；同时还提出了一种新的气候数据分析方法（trend-SVD）,该方法旨在提取两个变量场耦合趋势变化模态。全文主要结论如下：1.热带和副热带太平洋1977-2006年间海气界面潜热通量存在正的趋势,这与SST变暖和海表面风速增强紧密相关。其中SST变暖是潜热通量增加的主要的直接／局地原因；大尺度表面风速的增强由于能影响SST变暖的空间分布可视为潜热通量增加的一个间接／非局地因子。同时,正的潜热通量趋势、SST增暖和海表面风速增强本质上应该与全球变暖强迫紧密相关。结合一些数值模拟的结果,当前的...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 海气界面热通量及其与SST关系的研究
1.2.1 观测研究
1.2.2 模式研究
1.3 热带大气环流的研究
1.4 变化趋势的研究方法
1.5 问题的提出和研究内容
1.6 研究章节安排
第2章 热带和副热带太平洋潜热通量趋势
2.1 引言
2.2 数据和方法
2.2.1 OAFlux数据集
2.2.2 其他数据
2.2.3 Trend-EOF方法
2.3 潜热长期趋势
2.4 潜热长期趋势的原因解析
2.4.1 直接/局地原因
2.4.2 海表面风速的间接/非局地影响
2.4.3 全球变暖强迫
2.4.4 与前人工作的比较
2.5 热带太平洋海表面风速增强的证据
2.5.1 风速增强的趋势
2.5.2 风速增强趋势的一个解释
2.5.3 模式结果与观察证据
2.5.4 线性趋势分布与trend-EOF分布
2.6 本章小结
第3章 北太平洋和北大西洋热通量年平均气候态和趋势
3.1 引言
3.2 NOCS数据集
3.3 年平均气候态
3.4 净热趋势及其解释
3.4.1 趋势
3.4.2 解释
3.5 净热趋势与EL NINO/EL NINO MODOKI的独立性
3.5.1 E1 Nino和E1 Nino Modoki的独立性
3.5.2 改进的E1 Nino Modoki指数
3.5.3 净热趋势与E1 Nino/E1 Nino Modoki关系
3.6 强迫的和内在的趋势对局地净热和潜热趋势的贡献
3.7 本章小结和讨论
第4章 TREND-SVD方法及其在理想化气候数据中的应用
4.1 引言
4.2 TREND-SVD方法的引入
4.3 TREND-SVD方法在理想化气候数据中的应用
4.3.1 单一长期趋势信号存在的情况
4.3.2 长期趋势和年代际趋势共同存在的情况
4.4 本章小结
第5章 TREND-SVD方法应用到全球海表潜热通量和SST
5.1 引言
5.2 TREND-SVD方法应用到全球海表潜热通量和SST
5.3 TREND-SVD与SVD结果对比
5.4 TREND-SVD方法对空间范围的敏感性试验
5.5 本章小结
第6章 耦合模式模拟热带SST气候态的模式间差异：短波通量的贡献
6.1 引言
6.2 模式数据
6.3 热带SST气候态模式间的差异
6.4 短波通量的贡献
6.5 本章小结
第7章 总结和展望
7.1 全文总结
7.1.1 热带和副热带太平洋潜热通量趋势
7.1.2 北太平洋和北大西洋净热通量年平均气候态和趋势
7.1.3 Trend-SVD方法及其在理想化气候数据中的应用
7.1.4 Trend-SVD方法应用到全球海表潜热通量和SST
7.1.5 耦合模式模拟热带SST气候态的模式间差异
7.2 论文的贡献和创新点
7.3 下一步工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]冬季中国东部海区热通量变化与中国气温降水的关系[J]. 周林义,徐海明,徐蜜蜜,朱素行. 气象科学. 2011(05)
[2]海气界面热通量交换对南海深水海盆SST持续增暖的可能贡献[J]. 王皘,刘秦玉. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2011(06)
[3]冬季北太平洋海表面热通量异常和海气相互作用的耦合模式模拟[J]. 李博,周天军,林鹏飞,包庆. 气象学报. 2011(01)
[4]Characteristics of low-frequency oscillation intensity of airsea turbulent heat fluxes over the northwest Pacific[J]. LI Gen, REN BaoHua, ZHENG JianQiu & WANG Jun School of Earth and Space Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2009(08)
[5]Sensitivity of Nonlinearity on the ENSO Cycle in a Simple Air-Sea Coupled Model[J]. LIN Wan-Tao LASG,Institute of Atmospheric Physics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029,China. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2009(01)
[6]夏季北印度洋海温异常对西北太平洋低层反气旋异常的影响[J]. 黄刚,胡开明. 南京气象学院学报. 2008(06)
[7]ENSO机理及其预测研究[J]. 李崇银,穆穆,周广庆,杨辉. 大气科学. 2008(04)
[8]ENSO冷暖事件期间海气潜热通量特征分析[J]. 孙虎林,黎伟标. 热带海洋学报. 2008(04)
[9]A Note on the Role of Meridional Wind Stress Anomalies and Heat Flux in ENSO Simulations[J]. 朱杰顺,孙照渤,周广庆. Advances in Atmospheric Sciences. 2007(04)
[10]印度洋海温异常和南海夏季风建立迟早的关系 II.机理分析[J]. 温之平,梁肇宁,吴丽姬. 大气科学. 2006(06)
本文编号：3387781
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 海气界面热通量及其与SST关系的研究
1.2.1 观测研究
1.2.2 模式研究
1.3 热带大气环流的研究
1.4 变化趋势的研究方法
1.5 问题的提出和研究内容
1.6 研究章节安排
第2章 热带和副热带太平洋潜热通量趋势
2.1 引言
2.2 数据和方法
2.2.1 OAFlux数据集
2.2.2 其他数据
2.2.3 Trend-EOF方法
2.3 潜热长期趋势
2.4 潜热长期趋势的原因解析
2.4.1 直接/局地原因
2.4.2 海表面风速的间接/非局地影响
2.4.3 全球变暖强迫
2.4.4 与前人工作的比较
2.5 热带太平洋海表面风速增强的证据
2.5.1 风速增强的趋势
2.5.2 风速增强趋势的一个解释
2.5.3 模式结果与观察证据
2.5.4 线性趋势分布与trend-EOF分布
2.6 本章小结
第3章 北太平洋和北大西洋热通量年平均气候态和趋势
3.1 引言
3.2 NOCS数据集
3.3 年平均气候态
3.4 净热趋势及其解释
3.4.1 趋势
3.4.2 解释
3.5 净热趋势与EL NINO/EL NINO MODOKI的独立性
3.5.1 E1 Nino和E1 Nino Modoki的独立性
3.5.2 改进的E1 Nino Modoki指数
3.5.3 净热趋势与E1 Nino/E1 Nino Modoki关系
3.6 强迫的和内在的趋势对局地净热和潜热趋势的贡献
3.7 本章小结和讨论
第4章 TREND-SVD方法及其在理想化气候数据中的应用
4.1 引言
4.2 TREND-SVD方法的引入
4.3 TREND-SVD方法在理想化气候数据中的应用
4.3.1 单一长期趋势信号存在的情况
4.3.2 长期趋势和年代际趋势共同存在的情况
4.4 本章小结
第5章 TREND-SVD方法应用到全球海表潜热通量和SST
5.1 引言
5.2 TREND-SVD方法应用到全球海表潜热通量和SST
5.3 TREND-SVD与SVD结果对比
5.4 TREND-SVD方法对空间范围的敏感性试验
5.5 本章小结
第6章 耦合模式模拟热带SST气候态的模式间差异：短波通量的贡献
6.1 引言
6.2 模式数据
6.3 热带SST气候态模式间的差异
6.4 短波通量的贡献
6.5 本章小结
第7章 总结和展望
7.1 全文总结
7.1.1 热带和副热带太平洋潜热通量趋势
7.1.2 北太平洋和北大西洋净热通量年平均气候态和趋势
7.1.3 Trend-SVD方法及其在理想化气候数据中的应用
7.1.4 Trend-SVD方法应用到全球海表潜热通量和SST
7.1.5 耦合模式模拟热带SST气候态的模式间差异
7.2 论文的贡献和创新点
7.3 下一步工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]冬季中国东部海区热通量变化与中国气温降水的关系[J]. 周林义,徐海明,徐蜜蜜,朱素行. 气象科学. 2011(05)
[2]海气界面热通量交换对南海深水海盆SST持续增暖的可能贡献[J]. 王皘,刘秦玉. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2011(06)
[3]冬季北太平洋海表面热通量异常和海气相互作用的耦合模式模拟[J]. 李博,周天军,林鹏飞,包庆. 气象学报. 2011(01)
[4]Characteristics of low-frequency oscillation intensity of airsea turbulent heat fluxes over the northwest Pacific[J]. LI Gen, REN BaoHua, ZHENG JianQiu & WANG Jun School of Earth and Space Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2009(08)
[5]Sensitivity of Nonlinearity on the ENSO Cycle in a Simple Air-Sea Coupled Model[J]. LIN Wan-Tao LASG,Institute of Atmospheric Physics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029,China. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2009(01)
[6]夏季北印度洋海温异常对西北太平洋低层反气旋异常的影响[J]. 黄刚,胡开明. 南京气象学院学报. 2008(06)
[7]ENSO机理及其预测研究[J]. 李崇银,穆穆,周广庆,杨辉. 大气科学. 2008(04)
[8]ENSO冷暖事件期间海气潜热通量特征分析[J]. 孙虎林,黎伟标. 热带海洋学报. 2008(04)
[9]A Note on the Role of Meridional Wind Stress Anomalies and Heat Flux in ENSO Simulations[J]. 朱杰顺,孙照渤,周广庆. Advances in Atmospheric Sciences. 2007(04)
[10]印度洋海温异常和南海夏季风建立迟早的关系 II.机理分析[J]. 温之平,梁肇宁,吴丽姬. 大气科学. 2006(06)
本文编号：3387781
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