热带印度洋—太平洋海洋热含量与南海—南亚夏季风强度的关系

发布时间：2017-09-29 10:12

  本文关键词：热带印度洋—太平洋海洋热含量与南海—南亚夏季风强度的关系

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【摘要】：南海夏季风和南亚夏季风作为亚洲夏季风的重要组成部分,其强度的变化对当地人民的生活、生产有重要的影响。本文利用JMA逐月的海温资料、Hadley中心的海表面温度资料、NCEP/NCAR再分析资料和CMIP5模拟资料,研究了热带印度洋-太平洋上层海洋热含量与南海夏季风强度的关系;并根据前人的研究把南亚季风区分为南亚西区季风区(2.5°-20°N,35°-70°E)与南亚东区季风区(2.5°-20°N,70°-110°E),分析比较了1976/1977年气候突变前后印度洋-太平洋上层海洋热含量分别与南亚东区夏季风、南亚西区夏季风强度关系的差异;评估了CMIP5模式对印度洋-太平洋上层海洋热含量与南海-南亚(东区、西区)夏季风强度关系的模拟能力;比较了Fgoals-s2模式对西太暖池热含量与南海夏季风爆发关系的模拟和再分析数据之间的差异。主要获得如下结论:(1)相比西太暖池SST,西太暖池上层海洋热含量对南海夏季风强度具有更强、更稳定的预测能力。南海夏季风强度与前期冬春季节西太暖池热含量呈显著的正相关,与前期冬春季热带西印度洋上层海洋热含量呈显著的负相关。太平洋热含量主要通过影响其上空的Walker环流、西太副高以及南海越赤道气流对南海夏季风强度产生影响;热带西印度洋热含量主要通过影响其上空的气压以及反气旋对南海夏季风强度产生影响。(2)1976/1977年之前南亚西区夏季风强度与春季热带南印度洋和热带太平洋上层海洋热含量相关比较显著,1977年后相关不显著;1976/1977年后,南亚东区夏季风强度与热带中太平洋上层海洋热含量相关性比较显著,而1976年之前相关分布不显著。南印度洋热含量的变化主要通过影响索马里越赤道气流对南亚西区夏季风产生影响,而热带太平洋热含量的变化主要通过ENSO对Walker环流产生影响进而影响南亚夏季风强度。(3)CMIP5模式中,多数模式可以模拟出1976/1977年南亚东区夏季风强度的转变,但只有少数模式能模拟出1976/1977年前后南亚西区夏季风强度的转变;大多数模式可以模拟出南亚东(西)区夏季风强度与印度洋-太平洋热含量相关关系的空间分布,有的模式模拟的相关关系在1976/1977年前后存在显著差异,但与再分析资料获得的结果相差较大;虽然部分模式能够模拟出南海-南亚夏季风强度与热含量的相关分布的空间特征,但是模拟的相关系数普遍偏弱(部分偏强),这可能与复杂的海气耦合过程有关系。(4)Fgoals-s2模式可以模拟出西太暖池热含量与南海夏季风爆发的负相关关系,但与融合了观测数据的再分析资料相比仍有一定差异。再分析数据中4月份100米以上暖池热含量与南海夏季风爆发时间相关性最好,两者相关系数为-0.67,超过99.9%置信检验;而Fgoals-s2模拟结果显示2月份65米以上暖池热含量与南海夏季风爆发时间相关性最好,两者相关系数为-0.47,也超过99.9%置信度检验。
【关键词】：热带印度-太平洋 南海-南亚夏季风 热含量 CMIP5 Fgoals-s2
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P731.1;P461.2
【目录】：

• 致谢4-6
• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 研究背景12-15
• 1.2 研究内容和拟解决的科学问题15-17
• 第二章 资料和方法17-26
• 2.1 CMIP5模式简介17-20
• 2.2 FGOALS-s2模式简介20-21
• 2.3 资料和方法21-26
• 第三章 热带印度洋-太平洋海洋热含量与南海夏季风强度的关系26-37
• 3.1 引言26
• 3.2 资料与方法26
• 3.3 南海夏季风强度与印度洋-太平洋热状态异常的关系26-28
• 3.4 印度洋-太平洋暖池热含量影响南海夏季风强度的机制28-34
• 3.5 小结34-37
• 第四章 1976/1977年气候突变前后印度洋-太平洋海洋热含量与南亚夏季风强度关系的差异37-48
• 4.1 引言37
• 4.2 资料与方法37
• 4.3 南亚夏季风强度指数的定义37-39
• 4.4 南亚西区/南亚东区夏季风强度与海洋热含量之间的关系39-40
• 4.5 热带印度洋-太平洋海洋热含量对南亚夏季风强度的影响机制40-46
• 4.6 小结46-48
• 第五章 关于CMIP5模式模拟热带印度洋-太平洋海洋热含量与南海-南亚夏季风强度关系能力的评估48-80
• 5.1 引言48-50
• 5.2 数据及方法50
• 5.3 CMIP5模式对风场以及热含量场的模拟现状50-66
• 5.4 CMIP5模式对热含量与南海夏季风强度关系的模拟现状66-68
• 5.5 CMIP5模式对热含量与南亚东区和西区夏季风关系的模拟现状68-78
• 5.6 小结78-80
• 第六章 关于FGOALS-s2模拟西太暖池热含量与南海夏季风爆发关系能力的评估80-91
• 6.1 引言80
• 6.2 数据与方法80-81
• 6.3 FGOALS-s2模式对风场以及暖池基本态的模拟81-84
• 6.4 西太平洋暖池热含量与南海夏季风爆发关系的模拟评估84-89
• 6.5 结论89-91
• 第七章 结论与展望91-93
• 参考文献93-103
• 作者简历103-104
• 文章发表104

【参考文献】

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1 俞永强,张学洪,郭裕福;Global Coupled Ocean-Atmosphere General Circulation Models in LASG/IAP[J];Advances in Atmospheric Sciences;2004年03期

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本文编号：941412