我国前冬和后冬气温年际变化的特征、联系及机理

发布时间：2020-06-27 23:41

【摘要】：基于我国549站均一化的逐日平均气温和最低气温资料,通过考察1960至2007年各年冬季风盛行期间我国不同台站最低温度出现的日期,将11月16日至次年1月15日划分为前冬,1月16日至3月15日划分为后冬。在此基础上,利用549站逐日平均温度资料、NCEP/NCAR再分析资料和NOAA的海表面温度资料,通过经验正交函数(EOF,empirical orthogonal function)分解和依赖于季节的经验正交函数(SEOF,season-reliant EOF)分解,分析近年来我国前冬和后冬气温各自的年际变化特征、它们之间的联系以及前、后冬气温之间的演变,并探寻了与之相关的大气环流因子和外强迫因子。结果表明:(1)我国前冬和后冬气温年际变化的前两个EOF模态在空间上均表现为全国一致的变化和南北反相的变化;对时间系数的分析表明,当前冬出现全国性偏暖(冷)或北冷(暖)南暖(冷)的气温异常时,后冬出现类似气温异常和相反气温异常的概率均在50%左右。(2)通过SEOF分解得到了年际变化时间尺度上我国冬季气温演变的两个主要模态:第一模态(SEOF1)表现为前冬全国一致偏暖(冷)时后冬亦全国一致偏暖(冷),我们称之为“同相演变”模态,该模态在20世纪80年代中期有明显的年代际增暖;第二模态(SEOF2)表现为前冬全国一致偏冷(暖)而后冬全国一致偏暖(冷),我们称之为“反相演变”模态,该模态以年际变化为主。(3)对环流场的分析表明,中纬度大气过程特别是大气遥相关型的变化是同相和反相两种演变模态产生的主要原因。同相演变模态的环流表现为对流层中层斯堪的纳维亚遥相关型在整个冬季的持续性同号异常,与此相伴的海陆气压差强度和东亚高空急流强度的变化使得前、后冬东亚冬季风环流一致加强或减弱,从而引起前冬和后冬气温的同相变化。反相演变模态的环流在前冬表现为类似欧亚遥相关型的特征,整个对流层的变化都很显著,而后冬的环流信号主要在对流层中低层显著,表现为类似斯堪的纳维亚遥相关型的特征且符号发生了反转,从而引起前冬和后冬气温的反相变化。(4)对相关海表面温度异常的分析表明,我国前、后冬气温一致偏暖时对应了前冬北大西洋中东部近西欧沿岸海域(35°-45°N,33°-20°W)的正海表面温度异常,以及后冬位于西班牙和摩洛哥以西的正海表面温度异常。这些海温异常可以改变大气低层的斜压区,从而改变大气瞬变波的活动,进而通过瞬变波的动力和热力反馈对前述欧亚大陆上空自西向东传播的波列的形成有一定的贡献。当我国前冬偏冷、后冬偏暖时,前冬在北大西洋中部(40°-53°N,25°-2°W)有一“U”型负海温异常,而后冬则在北大西洋西北部的拉布拉多海(56°-68°N,65°-15°W)有显著正海温异常。这些海温异常也可以在一定程度上改变大气瞬变波的活动,进而通过瞬变波的动力和热力反馈来解释它们对应的环流异常。进一步,我们使用了1951至2013年我国160站月平均温度资料,通过考察冬季各月气温之间联系的紧密程度,将11月和12月划分为前冬,次年的1月至3月划分为后冬,并以此为基础进行了与549站日资料类似的分析,其结果与549站的结果具有较好的一致性。
【学位授予单位】：成都信息工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P423.32

【参考文献】