检索结果-内蒙古大学图书馆

高原气象 2014年第3期33卷 721-732页

作者：张婧雯李栋梁柳艳菊南京信息工程大学气象灾害预报预警与协同创新中心南京210044 国家气候中心北京100081

利用NCEP/NCAR再分析资料,统计了近50年500,300,200和100 hPa等压面上北半球及4个分区冬季极涡面积和强度指数,并讨论了各层等压面上不同区域极涡面积比例变化特点和500 hPa极涡中心位置变化特征,揭示了冬季各层极涡之间同期和滞后关系... 详细信息

利用NCEP/NCAR再分析资料,统计了近50年500,300,200和100 hPa等压面上北半球及4个分区冬季极涡面积和强度指数,并讨论了各层等压面上不同区域极涡面积比例变化特点和500 hPa极涡中心位置变化特征,揭示了冬季各层极涡之间同期和滞后关系,分析了冬季极涡面积与中国平均温度和极端气温的关系。结果表明:(1)北半球极涡面积、强度均经历了先扩张后收缩的变化,20世纪80年代中后期气候变暖以后4层等压面上发生了极涡面积缩小,90年代中期发生强度减弱的年代际突变,只是较面积变化而言,强度年代际变化较弱,极涡面积和强度在年代际上相关显著。(2)位于平流层低层(100 hPa)的极涡年平均面积、强度最大,并且随季节变化幅度也是最大,尤以Ⅰ区(亚洲大陆区)、Ⅳ区(大西洋欧洲大陆区)更为显著。就年内变化而言,100 hPa极涡面积极大值的出现落后于其他层,极小值的出现又早于其他层,并且冬季前期100 hPa极涡面积对其后期500,300和200 hPa的变化有一定影响。(3)4层极涡面积都偏离Ⅳ区,500 hPa极涡基本偏向Ⅱ区(太平洋区)、Ⅲ区(北美大陆区),300,200和100 hPa偏向Ⅰ、Ⅱ区,500 hPa极涡中心多位于Ⅱ区或Ⅲ区。(4)在全球变暖背景下,近50年中国冬季平均气温、暖日(夜)呈现明显的增加趋势,冷日(夜)呈明显的减少趋势,并且突变都发生在20世纪80年代中期。(5)中国冬季平均气温、极端气温指数与极涡面积相关关系以500hPa最为显著。分区来看与500 hPaⅠ区相关最为明显,300 hPaⅠ区、200 hPaⅠ区和100 hPaⅣ区次之。极涡从平流层低层(100 hPa)到对流层中层(500 hPa)是从IV区到I区逐渐影响中国冬季气温。(6)500 hPaⅠ区极涡面积的扩大有利于除东北以外中国大部分地区冷日/夜(暖日/夜)次数的增加(减少),而100 hPaⅢ、Ⅳ区、500 hPaⅣ区面积的扩大有利于中国北方大部分地区冷日/夜(暖日/夜)次数增加(减少),且极涡面积与冷(暖)夜的相关系数要高于与冷(暖)日的,与冷日(夜)的相关系数要好于与暖日(夜)的。

关键词：北半球极涡指数冬季气温极端气温

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冬季北半球极涡演变特征及其对我国气温的影响

冬季北半球极涡演变特征及其对我国气温的影响

引用

作者：张婧雯南京信息工程大学

学位级别：硕士

利用NCEP/NCAR再分析资料和NOAA月平均海表温度资料,统计了近50年来冬季500hPa、300hPa、200hPa和100hPa等压面上北半球及4个分区极涡面积和强度指数和前春季(1959～2009年4月)北太平洋(20°～60°N,120°E～120°W)海... 详细信息

利用NCEP/NCAR再分析资料和NOAA月平均海表温度资料,统计了近50年来冬季500hPa、300hPa、200hPa和100hPa等压面上北半球及4个分区极涡面积和强度指数和前春季(1959～2009年4月)北太平洋(20°～60°N,120°E～120°W)海表温度(SST)的变化特征；讨论了各层等压面上极涡位置的变化特点；揭示了冬季各层极涡间同期和滞后关系；分析了冬季极涡面积与我国气温的内在联系；讨论了上一年4月北太平洋SST和当年2月极涡面积的时空联系；以及太阳黑子数与北半球极涡的相关关系。结果表明： (1)北半球极涡面积(强度)均经历了先扩张(增强)后收缩(减弱)的变化,四层等压面上于1980年代中后期气候变暖以后发生了极涡面积缩小,于1990年代中期发生强度减弱的突变,只是较面积而言,强度年代际变化较弱。500hPa极涡基本偏向Ⅱ、Ⅲ区(太平洋和北美大陆区),300hPa、200hPa和100hPa偏向Ⅰ、Ⅱ区(亚洲大陆和太平洋区),500hPa极涡中心多位于Ⅱ区或Ⅱ区。位于平流层底层100hPa极涡年平均面积、强度最大,且随季节变化幅度也是最大,尤以Ⅰ区、Ⅳ区更为显著。并且冬季前期100hPa极涡面积指数对后期500hPa、300hPa和200hPa变化有一定影响。 (2)在全球变暖背景下近50年来,我国冬季平均气温、暖日(夜)数呈现明显的上升趋势,冷日(夜)数呈明显减小趋势,并且突变都发生在1980年代中期。其与极涡面积相关以500hPa最显著,分区来看与500hPaⅠ区相关更为明显,300hPaⅠ区、200hPa Ⅰ区和100hPaⅣ区次之。500hPaⅠ区极涡面积的扩大有利于除东北以外我国大部分地区冷日／夜(暖日／夜)次数的增加(减少),而100hPaⅡ区、Ⅳ区,500hPaⅣ区面积的扩大有利于北方大部分地区冷日／夜(暖日／夜)次数增加(减少)。且极涡面积与冷(暖)夜的相关系数要高于与冷(暖)日的,与冷日(夜)的相关系数要好于暖日(夜)的。 (3)1959-2009年4月北太平洋(20°～-60°N,120°E～120°W)SST的EOF分析第一模态空间型表现为中部和南北反向型,为典型的PDO型；第二模态表现为偶极子型。利用SVD方法分析发现,虽然北太平洋海温异常以第一模态空间型居多,但对北半球极涡影响最大的却是第二模态。其北太平洋SST第二模态时间系数使得次年冬季对流层极区温度升高,绕极西风环流减弱,使得上一年4月开始到当年2月1000hPa、850hPa和500hPa中低纬度温度逐步变冷,高纬度地区则逐步变暖,对应极涡面积的减小；使得当年2月蒙古高压减弱,阿留申低压减弱,AO正位相,东亚大槽减弱,这样的配置不利于极地冷空气向南下,使得我国冬季气温升高。 (4)前期冬季太阳黑子数与后期各层各区域极涡面积的相关关系以100hPa相关最好,尤以100hPaⅣ区相关更为显著,300hPa和500hPaⅡ区次之。以100hPa极涡面积为例,将其滤除趋势后进行波谱分析,发现在1970-1995年二者有很好地反相关关系,这种相关关系不连续性和北半球10hPa温度在1970a年代中后期和1990a年代末温度发生突变有关。分析发现其有8-10a、15-16a周期显著,6-10a周期通过了0.05显著性检验。这个周期和太阳黑子数11a周期比较接近。

关键词：北半球极涡指数我国冬季气温极端气温北太平洋海温太阳活动

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