春季北太平洋和北大西洋风暴轴的变化特征及其海气之间关系

发布时间：2020-11-11 02:53

　　 本文利用20世纪大气再分析资料和欧洲中心海温资料研究了春季北太平洋和北大西洋风暴轴的变化特征及其在不同时间尺度上与海温异常之间的关系。结果表明,春季北太平洋风暴轴主要存在两个空间变化型,即反映其强度变化的第一模态和反映其南北位置变化的第二模态。年代际及以上时间尺度上,风暴轴强度、位置与太平洋海温之间的关系主要表现为大气对海洋的强迫作用。在不同年代际背景下,风暴轴与太平洋海温之间的关系则存在明显的年代际转变:1977年以后,风暴轴强度与太平洋海温的关系主要表现为大气对海洋的强迫作用,而在1977年之前则主要表现为海洋对大气的强迫作用,特别是同期冬季日本以东黑潮和黑潮延伸区海温异常的强迫作用;风暴轴南北位置与太平洋海温异常之间的关系,在1977年以后表现为大气对海洋的强迫作用,主要表现为对北太平洋中部海温的影响,但在1977年以前表现为海洋和大气的共同作用,风暴轴南北位置的变化还与同期的赤道中东太平洋海温异常有关,表明ENSO可能对风暴轴的位置变化存在影响。春季北大西洋风暴轴同样存在类似的两个空间变化型,其强度和位置指数存在显著的年际变化特征,并且具有4年左右比较稳定的周期。年际尺度上,北大西洋风暴轴与海温异常之间的关系主要表现为海洋和大气的共同作用,风暴轴强度变化主要对热带大西洋海温有影响,但前期会受到赤道东太平洋海温异常的强迫作用。风暴轴南北位置变化主要对纽芬兰岛以东海温有显著影响,但前期和同期会受到赤道东太平洋海温异常的强迫作用。春季两大洋风暴轴位置关系存在年代际变化,1960年以后两大洋风暴轴南北位置存在类似“跷跷板”现象的反相关,可能是后期海温变率加大,导致激发出更显著的大气环流异常,从而两大洋风暴轴南北位置反相关耦合加强。
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：P732
【部分图文】：

９〇年代后期，而冬季北太平洋风暴轴由弱到强的转折点大致在２０世纪７０年代??后期Ｐｉ］或８０年代后期Ｍ。??图３．２ａ给出了?１９００—２０１０年春季北太平洋风暴轴ＥＯＦ第二模态以及相应??的多年平均的气候态分布。第二模态明显表现为南北偶极子型分布，即正异常??中心位于气候平均位置偏南一侧，负异常中心则位于气候平均位置偏北一侧，??明显反映了风暴轴的南北位移情况（图３．２ａ）。这与朱伟军和李莹［１４］发现的冬??季风暴轴ＥＯＦ第二模态的经向异常分布型一致。基于ＥＯＦ第二模态空间型，??选取偏南区域内的区域平均值（图３．２ａ中红色矩形区域，３２°?Ｎ—４６°?Ｎ，１４０°??Ｅ?—１４０°?Ｗ）减去偏北区域内区域平均值（图３．２ａ中蓝色矩形区域，５０°?Ｎ—??６５°?Ｎ，１６５°?Ｅ—１３５°?Ｗ），所得到的差值定义为风暴轴的位置指数（图３．２ｂ）。??位置指数为正时，表示风暴轴位置偏南，位置指数为负时，表示风暴轴位置偏??北。相类似地

二模态标准化时间系数（柱状），风暴轴位置指数（红线为２０世纪大气再分析资料计算??结果；蓝线为ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ再分析资料结果）及其１１年滑动平均序列（黑色粗实线）??为了进一步揭示春季北太平洋风暴轴的变化特征，图３．３给出了风暴轴强??度指数和位置指数的小波能量谱。由图３．３ａ可知，强度指数主要表现为２—４??１５??

??年的周期变化，主要出现在１９１０年和１９４０年前后。从图３．３ｂ可见，位置指数??在１９２０—１９４５年这段时间内，主要表现为２—６年的周期变化，而在１９４５—１９８０??年这段时间内，则主要为４一?１２年的周期变化，而在１９８０年以后，主要为２—??４年左右的周期变化。综上，强度指数的变化周期比较稳定，主要为２—４年，??而位置指数的周期存在明显年代际变化，１９２０—１９４５年、１９８０年以后振荡周期??较短，而１９４５—１９８０年振荡周期相对较长。??ｆ?Ｉ??＂１６??ｒｊ?Ａ?【「ｒｎ?ｉ?１」ｉ?．ｉ．ｍ’?＞?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?－?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?＊．?ｉ?ｌ?ｉ?ｉ?￣?Ｉ?（?Ｉ?１?ｔｔｔ?￣??Ｏ＾ｆ?「广１?厂１?广厂?１?１?ｊ?１?１?｜?１?＇?｜?１??１９００?１９２０?１９４０?１９６０?１９８０?２０００??３２????＿ｎｍ??１９００?１９２０?１９４０?１９６０?１９８０?２０００??ｍ??０?４?８?１２?１６?２０?２４?２８?３２?３６??图３．?３?（ａ）北太平洋风暴轴强度指数小波能量谱（填色），黑色粗实线表示通过９５％信??度检验，黑色曲线表示边界影响；（ｂ）同（ａ），但为位置指数??１６??
【参考文献】

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本文编号：2878647