赤道太平洋高低频纬向环流差异及其对应的大尺度环流
发布时间：2022-02-17 10:00
本文利用NOAA逐日海表温度和ECMWF的大气环流再分析资料,探讨了赤道太平洋高低频纬向环流的差异及其可能的物理机制,并研究了赤道太平洋高低频纬向环流对应的大尺度环流异常以及大气场中高频信号的特征,最后利用CMIP5模式验证了赤道太平洋高低频纬向环流的差异,得到以下结论:（1）南方涛动海平面气压东西跷跷板耦合现象只在低频场中才存在,而在高频场中并不存在。低频场上,受热带年际强信号ENSO的调控,赤道太平洋海平面气压场和海表温度场呈现出东西振荡型。相比而言,在高频场上由于时间短,东西振荡的海气特征并没有形成,海平面气压场和风场呈现出全海域一致型。相干谱分析表明赤道太平洋海气耦合具有时间尺度依赖性,南方涛动通常只在20候以上的时间尺度才能存在,这与赤道海洋Kelvin波横穿太平洋时间相当。（2）赤道太平洋低频纬向环流对应类ENSO型的热带异常环流和对流;高频纬向环流演变过程中对应的赤道垂直纬圈上风场和比湿场表现出类热带季节内振荡（MJO）的传播特征和垂直西倾结构,其对应的异常对流信号起源于印度洋区域,并具有类MJO的东传特征,传播速度约5m/s。赤道太平洋高频纬向环流与MJO紧密联系,其变...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
印度尼西亚（黑色虚线框）、赤道东太平洋（黑色虚线框）、Nio3.4海温区（红色虚线框）、
南京信息工程大学硕士学位论文14图3.21982-2017年逐月ESOI和Nio3.4指数的标准化时间序列，红色阴影表示ESOI（Nio3.4指数）低（高）于-0.5（0.5）部分，蓝色阴影表示Nio3.4指数（ESOI）低（高）于-0.5（0.5）部分为了回答这一问题，图3.3a给出了ESOI的频谱图，可以发现ESOI存在着两个显著年际峰值，大概对应2a和5a左右的周期，这两个周期大致与ENSO的两个主频率相对应[92-93]；其在高频部分存在着较弱的谱峰，分布也相对分散。图3.3b、c分别也给出了ESOI东西两个分支SLPA信号的频谱分析图，与ESOI类似，东西两个分支SLPA信号都展现出与ENSO相同的年际主频率。与ESOI不同的是，东西分支SLPA信号还展现出显著的高频谱峰（大致对应40-50d的时间尺度）。由于在高频频域内，ESOI与其东西分支SLPA信号存在较大的差异，那么东西反向变化是否仍与年际尺度一致？从图3.3中可以清楚地发现，高频信号主要集中在20候以内，而低频信号主要集中在60候以上。下面便以20候和60候为界限，通过Lanczos高通和低通滤波分别提取出与南方涛动相关的海平面气压距平场中20候以内的高频信号和60候以上的低频信号。图3.3ESOI（a）、SLPAINDO（b）、SLPAEPAC（c）频谱分析，红色虚线表示马尔可夫红噪声谱，蓝色虚线表示通过95%显著性检验，两条紫色虚线分别表示20候和60候，横坐标采用对数坐标，三段间隔分别为：2,20,200，纵坐标单位：1/候
南京信息工程大学硕士学位论文14图3.21982-2017年逐月ESOI和Nio3.4指数的标准化时间序列，红色阴影表示ESOI（Nio3.4指数）低（高）于-0.5（0.5）部分，蓝色阴影表示Nio3.4指数（ESOI）低（高）于-0.5（0.5）部分为了回答这一问题，图3.3a给出了ESOI的频谱图，可以发现ESOI存在着两个显著年际峰值，大概对应2a和5a左右的周期，这两个周期大致与ENSO的两个主频率相对应[92-93]；其在高频部分存在着较弱的谱峰，分布也相对分散。图3.3b、c分别也给出了ESOI东西两个分支SLPA信号的频谱分析图，与ESOI类似，东西两个分支SLPA信号都展现出与ENSO相同的年际主频率。与ESOI不同的是，东西分支SLPA信号还展现出显著的高频谱峰（大致对应40-50d的时间尺度）。由于在高频频域内，ESOI与其东西分支SLPA信号存在较大的差异，那么东西反向变化是否仍与年际尺度一致？从图3.3中可以清楚地发现，高频信号主要集中在20候以内，而低频信号主要集中在60候以上。下面便以20候和60候为界限，通过Lanczos高通和低通滤波分别提取出与南方涛动相关的海平面气压距平场中20候以内的高频信号和60候以上的低频信号。图3.3ESOI（a）、SLPAINDO（b）、SLPAEPAC（c）频谱分析，红色虚线表示马尔可夫红噪声谱，蓝色虚线表示通过95%显著性检验，两条紫色虚线分别表示20候和60候，横坐标采用对数坐标，三段间隔分别为：2,20,200，纵坐标单位：1/候
【参考文献】：
期刊论文
[1]太平洋沃克环流近几十年来的加强[J]. 孙稚权,项杰,管玉平. 热带海洋学报. 2016(02)
[2]2014年赤道东太平洋El Ni?o事件发展以及停滞过程的成因[J]. 刘伯奇,李健颖,毛江玉,任荣彩,刘屹岷. 科学通报. 2015(22)
[3]中国热带大气季节内振荡研究进展[J]. 李崇银,凌健,宋洁,潘静,田华,陈雄. 气象学报. 2014(05)
[4]西风爆发事件对暖池厄尔尼诺和冷舌厄尔尼诺的作用——一个概念模型得到的结果[J]. 连涛,何海伦. 海洋学研究. 2014(03)
[5]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)
[6]异常东亚冬季风对赤道西太平洋纬向风异常的影响[J]. 普业,裴顺强,李崇银,陈月娟. 大气科学. 2006(01)
[7]赤道太平洋西风异常与El Nio的关系[J]. 王彰贵,邢如楠,陈幸荣. 大气科学. 2004(03)
[8]大气季节内振荡对印度洋—西太平洋地区热带低压/气旋生成的影响[J]. 祝从文,Tetsuo Nakazawa,李建平. 气象学报. 2004(01)
[9]ENSO发生前与发展初期赤道西太平洋西风异常的爆发问题[J]. 张祖强,丁一汇,赵宗慈. 气象学报. 2000(01)
[10]热带太平洋西风异常对ENSO事件发生的作用[J]. 傅云飞,黄荣辉. 大气科学. 1996(06)
博士论文
[1]热带太平洋大气经圈和纬圈环流的年际及年代际变化[D]. 宫晓庆.中国海洋大学 2014
硕士论文
[1]赤道太平洋西风爆发事件的时空特征分析及其在CMIP5中的模拟分析[D]. 庄镇.中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) 2017
[2]赤道印度洋纬向垂直环流的变化特征及其与Walker环流的关系[D]. 岳如画.南京信息工程大学 2016
本文编号：3629234
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
印度尼西亚（黑色虚线框）、赤道东太平洋（黑色虚线框）、Nio3.4海温区（红色虚线框）、
南京信息工程大学硕士学位论文14图3.21982-2017年逐月ESOI和Nio3.4指数的标准化时间序列，红色阴影表示ESOI（Nio3.4指数）低（高）于-0.5（0.5）部分，蓝色阴影表示Nio3.4指数（ESOI）低（高）于-0.5（0.5）部分为了回答这一问题，图3.3a给出了ESOI的频谱图，可以发现ESOI存在着两个显著年际峰值，大概对应2a和5a左右的周期，这两个周期大致与ENSO的两个主频率相对应[92-93]；其在高频部分存在着较弱的谱峰，分布也相对分散。图3.3b、c分别也给出了ESOI东西两个分支SLPA信号的频谱分析图，与ESOI类似，东西两个分支SLPA信号都展现出与ENSO相同的年际主频率。与ESOI不同的是，东西分支SLPA信号还展现出显著的高频谱峰（大致对应40-50d的时间尺度）。由于在高频频域内，ESOI与其东西分支SLPA信号存在较大的差异，那么东西反向变化是否仍与年际尺度一致？从图3.3中可以清楚地发现，高频信号主要集中在20候以内，而低频信号主要集中在60候以上。下面便以20候和60候为界限，通过Lanczos高通和低通滤波分别提取出与南方涛动相关的海平面气压距平场中20候以内的高频信号和60候以上的低频信号。图3.3ESOI（a）、SLPAINDO（b）、SLPAEPAC（c）频谱分析，红色虚线表示马尔可夫红噪声谱，蓝色虚线表示通过95%显著性检验，两条紫色虚线分别表示20候和60候，横坐标采用对数坐标，三段间隔分别为：2,20,200，纵坐标单位：1/候
南京信息工程大学硕士学位论文14图3.21982-2017年逐月ESOI和Nio3.4指数的标准化时间序列，红色阴影表示ESOI（Nio3.4指数）低（高）于-0.5（0.5）部分，蓝色阴影表示Nio3.4指数（ESOI）低（高）于-0.5（0.5）部分为了回答这一问题，图3.3a给出了ESOI的频谱图，可以发现ESOI存在着两个显著年际峰值，大概对应2a和5a左右的周期，这两个周期大致与ENSO的两个主频率相对应[92-93]；其在高频部分存在着较弱的谱峰，分布也相对分散。图3.3b、c分别也给出了ESOI东西两个分支SLPA信号的频谱分析图，与ESOI类似，东西两个分支SLPA信号都展现出与ENSO相同的年际主频率。与ESOI不同的是，东西分支SLPA信号还展现出显著的高频谱峰（大致对应40-50d的时间尺度）。由于在高频频域内，ESOI与其东西分支SLPA信号存在较大的差异，那么东西反向变化是否仍与年际尺度一致？从图3.3中可以清楚地发现，高频信号主要集中在20候以内，而低频信号主要集中在60候以上。下面便以20候和60候为界限，通过Lanczos高通和低通滤波分别提取出与南方涛动相关的海平面气压距平场中20候以内的高频信号和60候以上的低频信号。图3.3ESOI（a）、SLPAINDO（b）、SLPAEPAC（c）频谱分析，红色虚线表示马尔可夫红噪声谱，蓝色虚线表示通过95%显著性检验，两条紫色虚线分别表示20候和60候，横坐标采用对数坐标，三段间隔分别为：2,20,200，纵坐标单位：1/候
【参考文献】：
期刊论文
[1]太平洋沃克环流近几十年来的加强[J]. 孙稚权,项杰,管玉平. 热带海洋学报. 2016(02)
[2]2014年赤道东太平洋El Ni?o事件发展以及停滞过程的成因[J]. 刘伯奇,李健颖,毛江玉,任荣彩,刘屹岷. 科学通报. 2015(22)
[3]中国热带大气季节内振荡研究进展[J]. 李崇银,凌健,宋洁,潘静,田华,陈雄. 气象学报. 2014(05)
[4]西风爆发事件对暖池厄尔尼诺和冷舌厄尔尼诺的作用——一个概念模型得到的结果[J]. 连涛,何海伦. 海洋学研究. 2014(03)
[5]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)
[6]异常东亚冬季风对赤道西太平洋纬向风异常的影响[J]. 普业,裴顺强,李崇银,陈月娟. 大气科学. 2006(01)
[7]赤道太平洋西风异常与El Nio的关系[J]. 王彰贵,邢如楠,陈幸荣. 大气科学. 2004(03)
[8]大气季节内振荡对印度洋—西太平洋地区热带低压/气旋生成的影响[J]. 祝从文,Tetsuo Nakazawa,李建平. 气象学报. 2004(01)
[9]ENSO发生前与发展初期赤道西太平洋西风异常的爆发问题[J]. 张祖强,丁一汇,赵宗慈. 气象学报. 2000(01)
[10]热带太平洋西风异常对ENSO事件发生的作用[J]. 傅云飞,黄荣辉. 大气科学. 1996(06)
博士论文
[1]热带太平洋大气经圈和纬圈环流的年际及年代际变化[D]. 宫晓庆.中国海洋大学 2014
硕士论文
[1]赤道太平洋西风爆发事件的时空特征分析及其在CMIP5中的模拟分析[D]. 庄镇.中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) 2017
[2]赤道印度洋纬向垂直环流的变化特征及其与Walker环流的关系[D]. 岳如画.南京信息工程大学 2016
本文编号：3629234
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