海表温度内部年代际变率的识别及其对陆地气温和降水的影响

论文摘要

本文使用七个耦合模式第5阶段比较项目(CMIP5)耦合模式的工业革命前控制实验、历史模拟实验、温室气体强迫实验、自然外强迫实验和气溶胶强迫实验的模拟数据,比较分离海表面温度(SST)内部年代际变率的各种方法,包括去线性趋势(LT)、去全球平均SST(GM)、单模式多成员集合平均方法(SMM)、多模式多成员集合平均方法(MMM)、集合经验模态分解(EEMD)方法以及EOF方法。研究发现EEMD方法最能有效地从大西洋年代际变率(AMV)中分离出其内部变率(AIMV)。模式中LT和SMM方法总的效果相差不大,都能较为有效地分离出AIMV;GM方法在不同模式中的分离能力有差异,但总的来说不如LT和SMM方法;而EOF方法的分离能力较差。基于观测和再分析资料,本文使用EEMD方法分离出AIMV并研究了其对气温和降水的影响。发现在北大西洋副极地地区能够激发异常高压,并且影响其他区域的气温和降水。在其正位相时期,使得北半球夏季北美洲中部温度减少降水增多,北美南部反之;南美洲北部温度升高降水减少;中国华北和西南温度下降降水增多。在北半球冬季则让北美西部温度升高降水增加;澳大利亚东部高温少雨,西部反之;影响南欧的降水;并通过影响东亚冬季风使得中国大部分区域气温降低降水增加。使用EEMD方法分离出太平洋SST内部年代际变率,分别在北、南太平洋定义了两个相互独立的表征内部年代际变率的新指数,分别为北太平洋内部年代际变率指数NPIMV和南太平洋内部年代际变率指数SPIMV,分析了二者的时空特征,进而讨论了它们对北半球陆地近地面气温和降水的影响。NPIMV正位相对应着冬季北美北部和中、东西伯利亚大部分地区的气温异常偏低,青藏高原的气温异常偏高;北美西北部和美国东北部的降水异常偏多,墨西哥和印度北部到中国西南一带的降水异常偏少。SPIMV正位相对应着夏季欧洲大部分地区、俄罗斯东部和北美北部的气温异常偏高,西西伯利亚的气温异常偏低;俄罗斯中部的降水异常偏多,俄罗斯西部的降水异常偏少。NPIMV和SPIMV在局地激发的异常气压和环流场通过遥相关波列传至其他地区影响气温和降水。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 大西洋SST年代际变率
•     1.2.2 太平洋SST年代际变率
•     1.2.3 SST内部年代际变率及其分离方法
•   1.3 主要研究内容
•     1.3.1 拟解决的问题
•     1.3.2 章节安排
• 第二章 资料和方法
•   2.1 资料
•     2.1.1 观测和再分析资料
•     2.1.2 CMIP5 耦合模式资料
•   2.2 方法
•     2.2.1 相关分析及t检验
•     2.2.2 一元线性回归
•     2.2.3 模式集合平均方法
•     2.2.4 集合经验模态分解（EEMD）
• 第三章 评估识别大西洋SST内部年代际变率的方法
•   3.1 引言
•   3.2 CCSM4 耦合模式
•   3.3 CNRM-CM5 耦合模式
•   3.4 GISS-E2-R耦合模式
•   3.5 IPSL-CM5A-LR耦合模式
•   3.6 本章小结
• 第四章 大西洋SST内部年代际变率的时空特征及其对陆地气温和降水的影响
•   4.1 引言
•   4.2 AIMV的时空特征
•   4.3 AIMV对JJA气温和降水的影响
•   4.4 AIMV对DJF气温和降水的影响
•   4.5 评估EC-EARTH耦合模式AIMV气温和降水的影响
•   4.6 本章小结
• 第五章 太平洋SST内部年代际变率及其对北半球陆地气温和降水的影响
•   5.1 引言
•   5.2 太平洋SST内部年代际变率的时空特征
•   5.3 北太平洋SST内部年代际变率对北半球气温和降水的影响
•   5.4 南太平洋SST内部年代际变率对北半球气温和降水的影响
•   5.5 评估EC-EARTH耦合模式模拟太平洋SST内部年代际变率对气温和降水的影响
•   5.6 本章小结
• 第六章 总结与讨论
•   6.1 主要结论
•   6.2 特色和可能创新点
•   6.3 问题与展望
• 参考文献
• 作者简介
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 何东霖

导师: 陈桦

关键词: 大西洋内部年代际变率,太平洋内部年代际变率,气温,降水,集合经验模态分解

来源: 南京信息工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 南京信息工程大学

基金: 国家自然科学基金(41405052)

分类号: P461.2

DOI: 10.27248/d.cnki.gnjqc.2019.000332

总页数: 74

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