中国东部城市群发展对东亚夏季风推进过程影响的数值试验研究
发布时间：2020-08-21 23:48
【摘要】：本文使用一个高分辨率的CAM5.1模式,针对我国中国东部城市下垫面发展对东亚夏季风推进过程的可能影响进行了一系列数值模拟试验,通过分析试验结果主要得到以下结论：(1)中国东部有无城市下垫面的敏感性试验发现：控制试验和去除城市试验中南海夏季风爆发的日期分别为5月3侯和5月4侯,表明中国东部地区的大规模城市群发展可能使南海夏季风提前1侯爆发。模拟试验结果分析表明,在南海夏季风爆发之前,中国东部城市群发展引起的陆面增温,使得南海及其附近地区南北温差提前逆转并伴随中国东部区域海平面气压降低,导致中南半岛到南海地区西南气流加强和降水增加,由此带来凝结潜热的垂直变化,其强迫出的异常环流,促进了南亚高压的加强和提前北跳,伴随的高层抽吸作用有助于季风对流的建立和西太平洋副高的减弱东撤,提前形成了有利于南海夏季风爆发的高低层环流场,最后导致南海夏季风提前爆发。(2)城市下垫面扩展改变了陆面特性,导致地面能量平衡调整,主要表现为地面净辐射增加和感热通量增加,潜热通量减少,近地面温度上升。而海陆温差由正转负延迟,同时由负转正也延迟,导致东亚副热带季风延迟建立和延迟撤退。敏感性试验结果表明：城市下垫面扩展使得高层100 hPa南亚高压强度减弱,使得高层辐散减弱；中层500 hPa鄂霍次克海阻塞高压减弱,经由贝加尔湖南下到河套以东地区的冷空气减弱；同时低层850 hPa西太平洋副热带高压减弱,西南暖湿气流的输送减弱；使得东亚梅雨区气流辐合减弱,东亚梅雨区降水量减少；同时,城市下垫面扩展使得东亚梅雨延迟爆发提前结束,梅雨期缩短；并且最终北边缘最北位置偏南。
【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】：2015
【分类号】：P461.8
【图文】：
均绅向风逡逑３．２．２南海季风爆发侯的年际变化逡逑随后，根据上述对南海夏季风爆发的定义，图３．１给出了邋ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ再分逡逑析资料中南海夏季风爆发日期的年际变化。由图３．１可知，１９７９￣１９９３年南海逡逑夏季风的爆发日期平均约为巧．５侯，１９９４－２００７年则提前至约２７．５侯，南海逡逑夏季风的爆发日期在１９９３－１９９４年Ｗ后相对上一个年代明显提前约２侯，因此逡逑近几十年レッ来南海夏季风的爆发时间存在明显的年代际变化。值得注意的是，逡逑９０年代来我国东部城市化进入快速发展阶段。基于两个时间段的吻合，Ｗ及逡逑敏感性试验给出的相关结论，因此认为城市化下垫面变化可能是引起这次南海逡逑季风爆发候年代际变化的原因之一。那么城市化下垫面是怎么来影响南海夏季逡逑风的呢？下面将开展进一步的探索和分析。逡逑Ｉ巧ｕ邋Ｖ邋矜—…仁八—逡逑２４逡逑１９７８逦１９８２邋１９８６逦１９９０逦１壚４邋１９壚邋２壚邋２邋２邋谢}q逡逑Ｙｅａｒ逡逑图３．１邋１９７８？２００６年南海夏季风爆发时间逐年的演变（单位：
为了探究南海夏季风爆发前后城市下垫面发展对环流场的影响，首先给出逡逑了打ＲＬ和ＮＯＵＲＢ试验巧０邋ｈＰａ差值风场沿５？１５°Ｎ平均的时间一经度分布图逡逑（图３．２）。从图中可［＾看出，相比于１＼１０１＾８试验，ＣＴＲＬ试验中东西风分界线逡逑在５月上中旬（５月２？３侯）有一次明显向东扩展的过程，南海地区出现了显逡逑著的西／西南风差值气流。根据３．２．１节对南海夏季风爆发的定义，计算得到ＣＴＲＬ逡逑和ＮＯＵＲＢ试验南海夏季风爆发的平均日期分别为５月３侯（２７侯）和５月４逡逑侯（２８侯）。同时，利用高辉和何金海（２００１）定义的南海夏季风爆发指标，逡逑发现订ＲＬ试验和ＮＯＵＲＢ试验南海夏季风爆发时间也依次为２７、２８侯，表明逡逑ＣＴ化试验较ＮＯＵＲＢ试验南海夏季风提前１侯爆发。由此可见，中国东部地区逡逑城市化使得南海夏季风提前１侯爆发。逡逑Ｍａｙ２６邋－逡逑Ｍａｙ２１邋—逡逑Ｍａｙ０６逡逑Ｍａｙ０１邋一广？NBｊｙ、心．＇＾＇了逦逡逑１０５Ｅ逦１１０Ｅ逦１１５邋巨邋１２０邋巨邋１邋巧Ｅ逡逑Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ逡逑图３．邋２邋８５０邋ｈ化差值风场沿５°？１５°邋Ｎ平均的时间一经度剖面图（ＣＴ化减ＮＯＵ服）逡逑（矢量单位：ｍ／ｓ）（实线和哰线分别为ＣＴＲＬ和ＮＯＵＲＢ邋８５０邋ｈＰａ东西风分界线）逡逑３．４城市下垫面发展对南海夏季风爆发影响的可能机理逡逑何金海等Ｗ提出南海及其附近地区（１１０？１２ＣＴＥ，５°Ｓ？３０°Ｎ）南北温差在５逡逑２０逡逑
（单位；Ｋ）和中国东部区域（１１０°邋￣口０°邋Ｅ，２５°邋￣４０°邋Ｎ）平均海平面气压（ＰＳＬ）差值逡逑（ＣＴＲＬ减Ｎ０Ｕ旭）（单位：ｈ化）的时间演变图逡逑同时，图３．５进一步给出了邋ＣＴＲＬ和ＮＯＵＲＢ试验２５￣２７侯南海地区附近的逡逑降水率差值分布图，从图中可知，２６￣的侯ＣＴＲＬ试验在从中南半岛到南海地区逡逑的降水率整体上大于Ｎ０ＵＲＢ试验。其中２５侯（图３．５邋（ａ））打化和Ｎ０ＵＲＢ试逡逑验在中南半岛降水差算为负，而在南海地区降水的差异很小；２６侯（图３．５（ｂ））逡逑口ＲＬ较Ｎ０ＵＲＢ试验降水略有X椉樱欢撕睿ㄍ迹常靛澹ǎ茫┱鲋心习氲旱侥襄义虾５厍汲氏殖鼋邓恼斐！？杉舾行允匝榻峁砻鳎褐泄砍鞘谢义戏⒄箍赡芤鹬心习氲旱侥虾５厍髂掀骷忧浚鱿种心习氲旱侥虾５厍靛义纤黾印ｅ义希玻插义
本文编号：2799999
【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】：2015
【分类号】：P461.8
【图文】：
均绅向风逡逑３．２．２南海季风爆发侯的年际变化逡逑随后，根据上述对南海夏季风爆发的定义，图３．１给出了邋ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ再分逡逑析资料中南海夏季风爆发日期的年际变化。由图３．１可知，１９７９￣１９９３年南海逡逑夏季风的爆发日期平均约为巧．５侯，１９９４－２００７年则提前至约２７．５侯，南海逡逑夏季风的爆发日期在１９９３－１９９４年Ｗ后相对上一个年代明显提前约２侯，因此逡逑近几十年レッ来南海夏季风的爆发时间存在明显的年代际变化。值得注意的是，逡逑９０年代来我国东部城市化进入快速发展阶段。基于两个时间段的吻合，Ｗ及逡逑敏感性试验给出的相关结论，因此认为城市化下垫面变化可能是引起这次南海逡逑季风爆发候年代际变化的原因之一。那么城市化下垫面是怎么来影响南海夏季逡逑风的呢？下面将开展进一步的探索和分析。逡逑Ｉ巧ｕ邋Ｖ邋矜—…仁八—逡逑２４逡逑１９７８逦１９８２邋１９８６逦１９９０逦１壚４邋１９壚邋２壚邋２邋２邋谢}q逡逑Ｙｅａｒ逡逑图３．１邋１９７８？２００６年南海夏季风爆发时间逐年的演变（单位：
为了探究南海夏季风爆发前后城市下垫面发展对环流场的影响，首先给出逡逑了打ＲＬ和ＮＯＵＲＢ试验巧０邋ｈＰａ差值风场沿５？１５°Ｎ平均的时间一经度分布图逡逑（图３．２）。从图中可［＾看出，相比于１＼１０１＾８试验，ＣＴＲＬ试验中东西风分界线逡逑在５月上中旬（５月２？３侯）有一次明显向东扩展的过程，南海地区出现了显逡逑著的西／西南风差值气流。根据３．２．１节对南海夏季风爆发的定义，计算得到ＣＴＲＬ逡逑和ＮＯＵＲＢ试验南海夏季风爆发的平均日期分别为５月３侯（２７侯）和５月４逡逑侯（２８侯）。同时，利用高辉和何金海（２００１）定义的南海夏季风爆发指标，逡逑发现订ＲＬ试验和ＮＯＵＲＢ试验南海夏季风爆发时间也依次为２７、２８侯，表明逡逑ＣＴ化试验较ＮＯＵＲＢ试验南海夏季风提前１侯爆发。由此可见，中国东部地区逡逑城市化使得南海夏季风提前１侯爆发。逡逑Ｍａｙ２６邋－逡逑Ｍａｙ２１邋—逡逑Ｍａｙ０６逡逑Ｍａｙ０１邋一广？NBｊｙ、心．＇＾＇了逦逡逑１０５Ｅ逦１１０Ｅ逦１１５邋巨邋１２０邋巨邋１邋巧Ｅ逡逑Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ逡逑图３．邋２邋８５０邋ｈ化差值风场沿５°？１５°邋Ｎ平均的时间一经度剖面图（ＣＴ化减ＮＯＵ服）逡逑（矢量单位：ｍ／ｓ）（实线和哰线分别为ＣＴＲＬ和ＮＯＵＲＢ邋８５０邋ｈＰａ东西风分界线）逡逑３．４城市下垫面发展对南海夏季风爆发影响的可能机理逡逑何金海等Ｗ提出南海及其附近地区（１１０？１２ＣＴＥ，５°Ｓ？３０°Ｎ）南北温差在５逡逑２０逡逑
（单位；Ｋ）和中国东部区域（１１０°邋￣口０°邋Ｅ，２５°邋￣４０°邋Ｎ）平均海平面气压（ＰＳＬ）差值逡逑（ＣＴＲＬ减Ｎ０Ｕ旭）（单位：ｈ化）的时间演变图逡逑同时，图３．５进一步给出了邋ＣＴＲＬ和ＮＯＵＲＢ试验２５￣２７侯南海地区附近的逡逑降水率差值分布图，从图中可知，２６￣的侯ＣＴＲＬ试验在从中南半岛到南海地区逡逑的降水率整体上大于Ｎ０ＵＲＢ试验。其中２５侯（图３．５邋（ａ））打化和Ｎ０ＵＲＢ试逡逑验在中南半岛降水差算为负，而在南海地区降水的差异很小；２６侯（图３．５（ｂ））逡逑口ＲＬ较Ｎ０ＵＲＢ试验降水略有X椉樱欢撕睿ㄍ迹常靛澹ǎ茫┱鲋心习氲旱侥襄义虾５厍汲氏殖鼋邓恼斐！？杉舾行允匝榻峁砻鳎褐泄砍鞘谢义戏⒄箍赡芤鹬心习氲旱侥虾５厍髂掀骷忧浚鱿种心习氲旱侥虾５厍靛义纤黾印ｅ义希玻插义
本文编号：2799999
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