ENSO对东亚冬季气候影响的年代际和次季节变化及其机理研究
发布时间：2020-12-09 16:39
东亚冬季风是控制东亚及周边地区天气、气候异常的主要环流系统。在季节-年际时间尺度上,东亚冬季风的可预报性主要来源于热带太平洋海气系统异常变率的主导模态—ENSO。然而,近年来多项研究发现ENSO对东亚冬季风的影响并不稳定,与此相关的不确定性大大限制了当前东亚冬季风的预报水平。本文基于再分析资料的动力统计诊断和大气环流模式的数值模拟,系统研究了 ENSO影响东亚冬季气候在年代际和次季节两个时间尺度上的复杂性及其机理问题,得到以下三点主要结论:（1）、阐明了 ENSO与EAWM关系的年代际变化特征,并揭示了 AMO的调控作用是这一年代际变化的关键原因。基于再分析数据的诊断分析,我们发现ENSO-东亚冬季风关系具有与AMO时间演变一致的年代际变化特征。在1960年代中期之前和1990年代中期之后即AMO处于正位相时,ENSO对东亚冬季风的影响显著,即El Nino（La Nina）年,东亚冬季风偏弱（偏强）;但在中间时段即AMO处于负位相时,两者的相关关系并不成立。也就是说,AMO的调控是ENSO-东亚冬季风关系年代际变化的关键原因。由于东亚冬季风对El Nino事件的响应较强且较稳定,因此...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?１９８８／１９８９年冬季（ａ）热带太平洋ＳＳＴ异常（阴影，单位：°Ｃ）和（ｂ）东亚地区８５０ｈＰａ环??流异常（矢量，单位：ｍ／ｓ）的空间分布
季并未伴随明显的北风异常。中国南方冬季降水对ＥＮＳＯ的响应也具有类似特征，Ｅｌ??Ｎｉｆｉｏ年冬季，我国南方地区降水显著偏多，但在ＬａＮｉｆｉａ冬季却没有对应的降水偏少响??应（图１．２）。Ｒ．?Ｚｈａｎｇ等（２０１５）研究指出，这种非对称响应可能与ＥＮＳＯ冷暖位相冬??季大气环流主导变率的时间尺度差异有关，Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ冬季大气环流多年际变化，而在Ｌａ??Ｎｉｆｔａ冬季则以季节内振荡为主。还有学者认为，由于热带中东太平洋和西北太平洋的??ＳＳＴＡ强度对ＬａＮｉｆｉａ事件的响应相对于Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ均较弱，且热带中东太平洋ＳＳＴＡ和大??气响应的纬向位置也明显偏西，因而Ｌａ?Ｎｉｆｉａ年冬季西北太平异常气旋及其相关的??ＥＡＷＭ异常强度明显弱于Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ年冬季（Ｗｕ等，２０１０；?Ｇｕｏ等，２０１７）。尽管ＥＮＳＯ??对ＥＡＷＭ的位相非对称影响机理已经相对明朗，但从气候预测角度，当Ｌａ?Ｎｉｆｉａ事件??发生时，人们依然无法预知当年ＥＡＷＭ的响应情况。因此，从提高ＬａＮｉｆｉａ年ＥＡＷＭ??可预报性的现实需要角度
?１１０Ｅ?１２０Ｅ??图１．２?（ａ）?ＥｌＮｉｆｉｏ和（ｂ）?ＬａＮｉｆｉａ冬半年（１１月至次年四月）中国南方降水异常（等值线，单位：??ｍｍ／ｍｏｎｔｈ）的合成场。阴影表示异常通过９５％信度检验的区域。图取自Ｚｈａｎｇ等（２０１５）。??此外，ＥＮＳＯ气候影响的复杂性还体现在ＥＮＳＯ可能会对次季节尺度的大气环流和??天气气候产生影响。与季节尺度信号相比，次季节尺度变率可能也存在相当部分的ＳＳＴ??强迫成分（Ｋｉｍ等，２００８），因此，类似ＥＮＳＯ的海气耦合变率仍有重要的研宄价值。??Ｇｉｌｌ等（２０１５）研宄发现，ＥＮＳＯ对印度季风的影响存在明显的时空差异，降水异常响??应不仅在不同地区表现不同，还受到季风进程的调制。影响印度夏季风初期和晚期的异??常信号可能与季风鼎盛时期完全不同（Ｒａｊａｇｏｐａｌａｎ和Ｍｏｌｎａｒ，２０１４）。东亚季风也存??在类似现象，１９７０年代末之前，中国东部降水异常在夏初和夏末的表现几乎一致，因而??ＥＮＳＯ与中国夏季降水的正相关关系较强
【参考文献】：
期刊论文
[1]Theories on Formation of an Anomalous Anticyclone in Western North Pacific during El Ni?o: A Review[J]. Tim LI,Bin WANG,Bo WU,Tianjun ZHOU,Chih-Pei CHANG,Renhe ZHANG. Journal of Meteorological Research. 2017(06)
[2]强厄尔尼诺背景下2015/2016年冬季气候预测的不确定性分析[J]. 宋文玲,袁媛. 气象. 2017(10)
[3]Impact of El Nio on atmospheric circulations over East Asia and rainfall in China: Role of the anomalous western North Pacific anticyclone[J]. ZHANG RenHe,MIN QingYe,SU JingZhi. Science China(Earth Sciences). 2017(06)
[4]The Asymmetric Effects of El Ni?o and La Ni?a on the East Asian Winter Monsoon and Their Simulation by CMIP5 Atmospheric Models[J]. Zhun GUO,Tianjun ZHOU,Bo WU. Journal of Meteorological Research. 2017(01)
[5]ENSO对中国冬半年降水影响的不对称性及机制分析[J]. 李天然,张人禾,温敏. 热带气象学报. 2017(01)
[6]2015/2016年冬季北极涛动异常活动及其对我国气温的影响[J]. 司东,马丽娟,王朋岭,王艳娇,聂羽,孙冷. 气象. 2016(07)
[7]2014-2016年超强厄尔尼诺事件的气候影响[J]. 袁媛,高辉,贾小龙,万江华. 气象. 2016(05)
[8]2015/2016年超强厄尔尼诺事件气候监测及诊断分析[J]. 邵勰,周兵. 气象. 2016(05)
[9]20世纪90年代末东亚冬季风年代际变化的外强迫因子分析[J]. 肖晓,陈文,范广洲,周定文. 气候与环境研究. 2016(02)
[10]太平洋年代际涛动对ENSO与华南冬季降水关系的可能影响[J]. 王江曼,李春. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(08)
博士论文
[1]ENSO事件对东亚冬季风影响的研究[D]. 何溪澄.南京信息工程大学 2007
本文编号：2907160
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?１９８８／１９８９年冬季（ａ）热带太平洋ＳＳＴ异常（阴影，单位：°Ｃ）和（ｂ）东亚地区８５０ｈＰａ环??流异常（矢量，单位：ｍ／ｓ）的空间分布
季并未伴随明显的北风异常。中国南方冬季降水对ＥＮＳＯ的响应也具有类似特征，Ｅｌ??Ｎｉｆｉｏ年冬季，我国南方地区降水显著偏多，但在ＬａＮｉｆｉａ冬季却没有对应的降水偏少响??应（图１．２）。Ｒ．?Ｚｈａｎｇ等（２０１５）研究指出，这种非对称响应可能与ＥＮＳＯ冷暖位相冬??季大气环流主导变率的时间尺度差异有关，Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ冬季大气环流多年际变化，而在Ｌａ??Ｎｉｆｔａ冬季则以季节内振荡为主。还有学者认为，由于热带中东太平洋和西北太平洋的??ＳＳＴＡ强度对ＬａＮｉｆｉａ事件的响应相对于Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ均较弱，且热带中东太平洋ＳＳＴＡ和大??气响应的纬向位置也明显偏西，因而Ｌａ?Ｎｉｆｉａ年冬季西北太平异常气旋及其相关的??ＥＡＷＭ异常强度明显弱于Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ年冬季（Ｗｕ等，２０１０；?Ｇｕｏ等，２０１７）。尽管ＥＮＳＯ??对ＥＡＷＭ的位相非对称影响机理已经相对明朗，但从气候预测角度，当Ｌａ?Ｎｉｆｉａ事件??发生时，人们依然无法预知当年ＥＡＷＭ的响应情况。因此，从提高ＬａＮｉｆｉａ年ＥＡＷＭ??可预报性的现实需要角度
?１１０Ｅ?１２０Ｅ??图１．２?（ａ）?ＥｌＮｉｆｉｏ和（ｂ）?ＬａＮｉｆｉａ冬半年（１１月至次年四月）中国南方降水异常（等值线，单位：??ｍｍ／ｍｏｎｔｈ）的合成场。阴影表示异常通过９５％信度检验的区域。图取自Ｚｈａｎｇ等（２０１５）。??此外，ＥＮＳＯ气候影响的复杂性还体现在ＥＮＳＯ可能会对次季节尺度的大气环流和??天气气候产生影响。与季节尺度信号相比，次季节尺度变率可能也存在相当部分的ＳＳＴ??强迫成分（Ｋｉｍ等，２００８），因此，类似ＥＮＳＯ的海气耦合变率仍有重要的研宄价值。??Ｇｉｌｌ等（２０１５）研宄发现，ＥＮＳＯ对印度季风的影响存在明显的时空差异，降水异常响??应不仅在不同地区表现不同，还受到季风进程的调制。影响印度夏季风初期和晚期的异??常信号可能与季风鼎盛时期完全不同（Ｒａｊａｇｏｐａｌａｎ和Ｍｏｌｎａｒ，２０１４）。东亚季风也存??在类似现象，１９７０年代末之前，中国东部降水异常在夏初和夏末的表现几乎一致，因而??ＥＮＳＯ与中国夏季降水的正相关关系较强
【参考文献】：
期刊论文
[1]Theories on Formation of an Anomalous Anticyclone in Western North Pacific during El Ni?o: A Review[J]. Tim LI,Bin WANG,Bo WU,Tianjun ZHOU,Chih-Pei CHANG,Renhe ZHANG. Journal of Meteorological Research. 2017(06)
[2]强厄尔尼诺背景下2015/2016年冬季气候预测的不确定性分析[J]. 宋文玲,袁媛. 气象. 2017(10)
[3]Impact of El Nio on atmospheric circulations over East Asia and rainfall in China: Role of the anomalous western North Pacific anticyclone[J]. ZHANG RenHe,MIN QingYe,SU JingZhi. Science China(Earth Sciences). 2017(06)
[4]The Asymmetric Effects of El Ni?o and La Ni?a on the East Asian Winter Monsoon and Their Simulation by CMIP5 Atmospheric Models[J]. Zhun GUO,Tianjun ZHOU,Bo WU. Journal of Meteorological Research. 2017(01)
[5]ENSO对中国冬半年降水影响的不对称性及机制分析[J]. 李天然,张人禾,温敏. 热带气象学报. 2017(01)
[6]2015/2016年冬季北极涛动异常活动及其对我国气温的影响[J]. 司东,马丽娟,王朋岭,王艳娇,聂羽,孙冷. 气象. 2016(07)
[7]2014-2016年超强厄尔尼诺事件的气候影响[J]. 袁媛,高辉,贾小龙,万江华. 气象. 2016(05)
[8]2015/2016年超强厄尔尼诺事件气候监测及诊断分析[J]. 邵勰,周兵. 气象. 2016(05)
[9]20世纪90年代末东亚冬季风年代际变化的外强迫因子分析[J]. 肖晓,陈文,范广洲,周定文. 气候与环境研究. 2016(02)
[10]太平洋年代际涛动对ENSO与华南冬季降水关系的可能影响[J]. 王江曼,李春. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(08)
博士论文
[1]ENSO事件对东亚冬季风影响的研究[D]. 何溪澄.南京信息工程大学 2007
本文编号：2907160
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/2907160.html
