全球关键海气耦合模态及其位相关系研究

发布时间：2017-04-25 11:13

  本文关键词：全球关键海气耦合模态及其位相关系研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文选取7个海气热力方面的物理量,利用奇异值分解(SVD)、超前／滞后相关分析方法,探究海气耦合模态的时空分布特征和位相关系。一方面探究各个海气热力参数的耦合模态的时空演变特征及其与海表温度之间的关系。另一方面,研究海表温度与各个大气热力参数的位相关系,重点分析ENSO冷暖事件对海气相互作用的影响。本文利用SVD分析方法揭示了7个海气热力参数的耦合模态时空分布特征,详细分析了季节变化和前两个主模态的时空演变特征,得到的主要结论如下：(1)潜热通量和短波辐射通量的季节变化特征最显著,这两者是影响海表面净热通量季节变化的主要因子。黑潮及其延伸体海域、北大西洋湾流区海域是海气通量季节变化最显著的区域。(2)海表温度与潜热通量、短波辐射通量、海面气温具有较强的耦合关系,ENSO冷暖事件会对海气热量交换产生一定的影响。(3)海面气温和海表温度第一模态的时间系数的相关性达到了0.9767,且两者的前两个主模态的空间分布型类似,表明两者具有强烈的耦合关系。另外,本文分析了海表温度和各个大气热力参数的位相关系,得出的主要结论如下：(1)海表温度与不同的大气热力参数之间的位相关系有显著差异。其中,海表温度与潜热通量、感热通量、净太阳长波辐射通量的位相关系比较相似,均为海洋超前占主导,而海面气温、净太阳短波辐射通量、净热通量均为大气超前占主导。(2)同一种大气热力参数在不同海域与海表温度的位相关系也有所不同。(3)不同海气参数之间的位相关系可以反映海气相互作用的强弱程度,海表温度与不同的大气热力参数的相互作用程度有所差异。(4)海面气温滞后海表温度的天数集中在7d左右,海面气温超前海表温度的天数集中在-10d左右。(5)ENSO冷暖事件的出现会对海气热力参数的位相关系产生一定的影响。本论文中存在的一定的问题,主要问题如下：由于本文使用的数据是逐日高分辨率数据,因此所得的结果与前人研究的结果有差异。此外,本文对各个海气热力参数的分析仅停留在现象分析的阶段,对各种现象背后所对应物理机制的解释有待加强,因此,本论文的研究还有待开展下一步的研究工作。
【关键词】：海气相互作用 季节变化 主模态 位相关系
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P732.6
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 绪论11-18
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 技术路线与研究内容15-16
• 1.3.1 技术路线15
• 1.3.2 研究内容15-16
• 1.4 论文组织16-18
• 2 资料和方法18-24
• 2.1 资料18-19
• 2.1.1 大气资料：OAFlux数据集18
• 2.1.2 海洋资料：NOAA OI SST V2再分析数据集18-19
• 2.2 方法19-24
• 2.2.1 奇异值分解(SVD)19-21
• 2.2.2 Monte Carlo检验方法21-22
• 2.2.3 超前/滞后相关性分析22-24
• 3 海气系统耦合模态时空分布特征24-43
• 3.1 关键海气参数季节变化特征分析24-30
• 3.1.1 湍流通量季节变化24-27
• 3.1.2 辐射通量季节变化27-29
• 3.1.3 净热通量季节变化29-30
• 3.1.4 本章节小结30
• 3.2 ENSO冷暖事件期间关键海气参数的差异分析30-33
• 3.2.1 ENSO冷暖事件期间潜热通量差异分析30-32
• 3.2.2 ENSO冷暖事件期间短波辐射通量差异分析32-33
• 3.2.3 本章小结33
• 3.3 海气系统耦合模态时空特征分析33-43
• 3.3.1 海表温度主模态的时空演变特征33-35
• 3.3.2 海面气温主模态的时空演变特征35-36
• 3.3.3 海表热通量主模态的时空演变特征36-42
• 3.3.4 本章小结42-43
• 4 海气系统位相关系研究43-53
• 4.1 海表温度与海表热通量位相关系43-49
• 4.2 海表温度与海面气温位相关系49-51
• 4.3 ENSO冷暖事件期间海气位相关系51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 5 总结与展望53-56
• 5.1 总结53-54
• 5.2 创新点54
• 5.3 问题与展望54-56
• 参考文献56-58
• 致谢58-59
• 个人简历、在学研究成果59

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本文编号：326215