近百年来全球变暖背景下ENSO变化特征
发布时间：2020-08-12 07:49
【摘要】：ENSO是气候系统年际变化中最重要的模态,其发生发展会引起全世界的气候异常。本文利用美国NOAA提供的月平均海表温度资料和英国Hadley中心提供的全球逐月海温格点资料以及参加CMIP5的22个历史模式的海温数据,系统性地研究了 1900—2015年ENSO典型属性的变化特征以及在当代气候模式中的模拟效果,主要得到以下结论:(1) 1900—2015年中ENSO事件强度发生了明显变化。在20世纪20至50年代的强度偏弱期,ENSO空间型的南北宽度为近百年来最窄,伴随着最大海温异常中心位置偏西;相比之下,在20世纪70年代以来的强度偏强期,ENSO空间型的南北宽度达到最宽,对应着最大海温异常中心位置偏东,而2000年以后的情形有向相反方向发展的趋势。(2) 20世纪80年代以后,Nifno3区和Nifno4区的相关性降低、独立性增加,热带太平洋海温的第二模态ElNifoModoki出现并加强,这与同时期两类El Nino事件的共存相对应。(3)在20世纪初至30年代,ENSO的主周期为2—3年;30年代到60年代,ENSO的主周期变长,为4—6年;60年代到70年代后期,有一个2—3的主周期;在80年代,主周期为3—5年;进入21世纪之后,ENSO的主周期变短为2—3年。(4) 20世纪10年代至60年代末,ENSO的偏度都处于一个较低的水平,说明此时段内没有超强ElNifno事件发生;而在20世纪80年代以后,ENSO的偏度增加明显且一直保持在一个较高水平,表明这段时间内的ENSO的不对称性增加。(5)模式基本上都能模拟出热带太平洋海温的气候态,也能够模拟出其第一模态,但对第二模态的模拟效果一般。模式模拟的ENSO空间型与观测相比“更为狭长”。在强度的模拟方面,模式中ENSO的振幅变化范围很大,其变化范围甚至已经超过了振幅本身的值。在偏度的模拟方面,模式模拟的ENSO的偏度和锋度都在0值附近振荡,说明模式中的ENSO更接近于正态分布。在周期的模拟方面,模式大都较正确的模拟出了 ENSO的2—7年主周期。有不少模式可以较好的模拟出过去百余年ENSO强度的变化情况。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P732
【图文】：
图３．１逦１９００—２０１５年Ｎｉｆｉｏ３．４海温异常指数的时间变化曲线逡逑注：红色填充表示超过０．５°邋Ｃ，蓝色填充表示低于０．５°邋Ｃ。逡逑为了直观展示ＥＮＳＯ强度在过去百余年的变化特征，图３．２给出了邋Ｎｉｆｉｏ３．４逡逑指数的标准差随时间的变化情况。由于窗口选择的长度不同，Ｎｉｉｌ0３．４指数的标逡逑准差随时间的变化在细节上有些差异，但反映的整体变化趋势还是比较一致的。逡逑２０世纪初期ＥＮＳＯ强度较强，之后逐渐减弱，２０世纪２０年代至５０年代是其强逡逑度最弱的一段时期，随后ＥＮＳＯ的强度在振荡中增加，于２０世纪７０年代后期逡逑１９逡逑
我们采用滑动窗口进行指数回归计算的方式，这里窗口长度取３１年（１９８０逡逑一２０１５年为３６年），以得到稳定空间型。这样的计算每隔１０年进行一次，结逡逑果如图３所示。图３中清晰地反映了邋ＥＮＳＯ的空间形态及其中心强度在过去一逡逑百多年里的变化。在分辨率为0．ｌ°Ｃ／月的图上，９个窗口的最大海温异常中心值逡逑如表３．１所示。表３．１中某些窗口的最大异常值是一样的，但结合图３．３会发现逡逑最大异常值的空间分布范围有很大的差异，说明不同时段的ＥＮＳＯ强度也是不逡逑同的。从图３．３中可知，１９００—１９３０年、１９１０－－１９４０年和１９２０－－１９５０年这３逡逑个窗口显示出ＥＮＳＯ的强度逐渐减小。ＥＮＳＯ的强度在１９２０—１９５０年达到一个逡逑最小值，随后强度逐渐加强，在１９７０—２０００年间达到最强，之后ＥＮＳＯ强度又逡逑呈下降趋势。逡逑２１逡逑
年的观测资料，用ＥＯＦ模态分解方式来倒推缺测海区的海温，对于分析ＥＮＳＯ逡逑的空间型会带来一定不确定性。这里我们尝试用海表温度异常的标准差来反映逡逑ＥＮＳＯ强度的变化。图３．５为海表温度异常的标准差随时间的变化，窗口依然为逡逑３１年（１９８０—２０１５年为３６年），每隔１０年滑动。此方法得到的最大异常值区逡逑明显靠近南美沿岸，也就是Ｎｉｆｉｏ邋（１＋２）区（０°￣１０°Ｓ，９０°？８０°Ｗ），这是因为逡逑东太平洋海温本身变率大。但Ｎｉｉｉｏ（邋１＋２）区的海温异常对全球的影响不及Ｎｉｆｉｏ３逡逑区和Ｎｉｆｉｏ４区，所以在讨论ＥＮＳＯ强度的时候，本文更多地关注Ｎｉｆｉｏ３区和Ｎｉｆｉｏ４逡逑区的海温异常。逡逑从图３．５中可以看出ＥＮＳＯ强度在近１００年里有明显的变化。在分辨率为逡逑２５逡逑
本文编号：2790263
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P732
【图文】：
图３．１逦１９００—２０１５年Ｎｉｆｉｏ３．４海温异常指数的时间变化曲线逡逑注：红色填充表示超过０．５°邋Ｃ，蓝色填充表示低于０．５°邋Ｃ。逡逑为了直观展示ＥＮＳＯ强度在过去百余年的变化特征，图３．２给出了邋Ｎｉｆｉｏ３．４逡逑指数的标准差随时间的变化情况。由于窗口选择的长度不同，Ｎｉｉｌ0３．４指数的标逡逑准差随时间的变化在细节上有些差异，但反映的整体变化趋势还是比较一致的。逡逑２０世纪初期ＥＮＳＯ强度较强，之后逐渐减弱，２０世纪２０年代至５０年代是其强逡逑度最弱的一段时期，随后ＥＮＳＯ的强度在振荡中增加，于２０世纪７０年代后期逡逑１９逡逑
我们采用滑动窗口进行指数回归计算的方式，这里窗口长度取３１年（１９８０逡逑一２０１５年为３６年），以得到稳定空间型。这样的计算每隔１０年进行一次，结逡逑果如图３所示。图３中清晰地反映了邋ＥＮＳＯ的空间形态及其中心强度在过去一逡逑百多年里的变化。在分辨率为0．ｌ°Ｃ／月的图上，９个窗口的最大海温异常中心值逡逑如表３．１所示。表３．１中某些窗口的最大异常值是一样的，但结合图３．３会发现逡逑最大异常值的空间分布范围有很大的差异，说明不同时段的ＥＮＳＯ强度也是不逡逑同的。从图３．３中可知，１９００—１９３０年、１９１０－－１９４０年和１９２０－－１９５０年这３逡逑个窗口显示出ＥＮＳＯ的强度逐渐减小。ＥＮＳＯ的强度在１９２０—１９５０年达到一个逡逑最小值，随后强度逐渐加强，在１９７０—２０００年间达到最强，之后ＥＮＳＯ强度又逡逑呈下降趋势。逡逑２１逡逑
年的观测资料，用ＥＯＦ模态分解方式来倒推缺测海区的海温，对于分析ＥＮＳＯ逡逑的空间型会带来一定不确定性。这里我们尝试用海表温度异常的标准差来反映逡逑ＥＮＳＯ强度的变化。图３．５为海表温度异常的标准差随时间的变化，窗口依然为逡逑３１年（１９８０—２０１５年为３６年），每隔１０年滑动。此方法得到的最大异常值区逡逑明显靠近南美沿岸，也就是Ｎｉｆｉｏ邋（１＋２）区（０°￣１０°Ｓ，９０°？８０°Ｗ），这是因为逡逑东太平洋海温本身变率大。但Ｎｉｉｉｏ（邋１＋２）区的海温异常对全球的影响不及Ｎｉｆｉｏ３逡逑区和Ｎｉｆｉｏ４区，所以在讨论ＥＮＳＯ强度的时候，本文更多地关注Ｎｉｆｉｏ３区和Ｎｉｆｉｏ４逡逑区的海温异常。逡逑从图３．５中可以看出ＥＮＳＯ强度在近１００年里有明显的变化。在分辨率为逡逑２５逡逑
【参考文献】
相关期刊论文 前7条
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7 张人禾,黄荣辉;El Nio事件发生和消亡中热带太平洋纬向风应力的动力作用 I.资料诊断和理论分析[J];大气科学;1998年04期
本文编号：2790263
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