印太海盆增暖对MJO的影响及其与中国冬季气候的关系

发布时间：2020-11-20 03:46

【摘要】：基于1979-2010年中国756站点降水资料、NCEP/NCAR再分析资料、ECMWF欧洲中心再分析资料以及CNRM-CM5模式historical试验和RCP8.5试验结果,探讨印太海盆增暖对MJO的可能影响,揭示MJO频数、强度出现变化的原因,阐述MJO变化与中国冬季气候变化的关系,主要结论如下:(1)印太海盆增暖背景下MJO的频数和强度变化。利用海表面温度资料以及Wheeler和Hendon定义的RMM指数,分析1979-1988年与2001-2010年两个十年段间冬季MJO的变化。结果表明:1979-2010年间热带海温持续增暖,在1979-1988年和2001-2010年两个十年段之间,印度洋和太平洋大部分地区增暖显著。通过对MJO能量谱分析发现,在印太海盆增暖背景下MJO具有更大的功率谱值,表明MJO活动在后十年更为频繁。分析MJO传播速度发现,MJO移动速度在前后十年并没有明显的改变。与前十年相比,后十年MJO的第5位相频数显著增多,第6位相强度显著增强。(2)印太海盆增暖对MJO影响的原因利用再分析资料对印太海盆增暖背景下MJO环流场的变化进行分析,讨论导致第5位相频数异常增多,第6位相强度异常增强的原因。结果表明:和1979-1988年相比,在2001-2010年间大气环流在季节内尺度上具有更大的变率,更有利于MJO的生成和发展。和前十年相比,在2001-2010年当MJO处于第4位相时,对流中心的东侧边界层具有更大的水汽正异常,有利于MJO向第5位相移动。当MJO处于第5位相时,2001-2010年对流中心水汽垂直西倾结构较弱,有利于MJO在第5位相停滞。两个位相的共同作用导致了 MJO第5位相在2001-2010年间频数显著增加。分析季节内湿静力能(MSE)垂直积分方程以及水汽垂直积分方程得到,在2001-2010年垂直作用项的抑制作用减弱导致MSE异常增加,水平平流项增强导致边界层水汽异常增加。能量以及边界层水汽的增强是导致MJO第6位相强度增强的原因。(3)MJO的变化对中国冬季气候的影响利用再分析资料和站点资料对于MJO变化与中国冬季气候的关系进行讨论。结果表明:在印太海盆增暖的前后十年间中国冬季季节内降水和温度在不同位相出现了不同的改变。在MJO频数显著增加的第5位相,我国大部分地区冬季季节内降水减少,华南地区季节内温度降低,华东地区季节内温度升高。在MJO强度显著增强的第6位相,我国大部分地区冬季季节内降水减少,季节内温度升高。通过对相关物理量场的分析得出,MJO对流引起局地哈德莱环流改变可能是影响我国冬季气候的途径之一。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P461.2
【图文】：

?第二章资料与研宄方法???关分析、回归分析、经验正交分解、时空傅里叶展开分析、Ｓｔｕｄｅｎｔ－ｔ检验等。??（１）?ＲＭＭ指数分析??ＲＭＭ指数自提出以来，受到了众多ＭＫ）研宄者的广泛应用，能够较好的??反映ＭＪＯ的活动状态。指数利用１５°Ｓ￣１５°Ｎ范围内的ＯＬＲ、８５０ｈＰａ讳向风和??２００ｈＰａ纬向风资料，在去除年际变率、季节循环、以及和ＥＮＳＯ有关的分量后，??对其经向平均采用经验正交分解（ＥＯＦ），取第一个模态和第二个模态（图２）。??将经过相同处理的实时资料投影到模态上得到时间序列为ＲＭＭ１和ＲＭＭ２指??数。ＭＪＯ振幅定义为＋／？ＭＭ２２，当振幅大于１时，认为ＭＩＯ处于活??跃阶段。??’?＾

附近的海洋性大陆，高低层风场和０ＬＲ存在不同程度的滞后关系，Ｅ０Ｆ２模态的??印度洋地区表现为对流减弱。由此，根据ＲＭＭ指数不同的大小、正负将ＭＪＯ??对流活动区域划分为８个不同的位相，从图３中可以看出，ＭＪＯ的第８、１位相，??ＭＪＯ活动中心位于西半球以及非洲，在第２、３位相位于印度洋，第４、５位相??位于海洋性大陆，而在６、７位相，Ｍｊ〇对流中心位于西太平洋。??２１??

ｏｌｒｓ（０）＝ｑｌｒ（０＾ｑｌｒ（－０）??背景场为ＯＬＲＡ和ＯＬＲＳ谱值的平均值。??图４反映了?ＯＬＲ对称部分的能量和背景场能量的比值，从图中可以清晰的??看到不同波动所代表的区域的能量分布，其中，向东传播、波数为１－４波、周期??大于２０天的区域代表ＭＫ），从图中可以清楚的观测到ＭＪＯ能量信号。??２４??
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本文编号：2890898