【摘 要】
:
基于1967-2017年美国环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)的逐日再分析资料、英国气象局哈德来中心(Hadley Centre)的海温资料、国家气候中心整编的160站气温及降水站点资料及美国气候预报中心(CPC)提供的环流指数资料,通过计算冬季北半球风暴轴和东北冷涡结构的特征指数、谐波分析、经验正交函数分解(EOF)等方法,研究了不同时间尺度冬季北半球三大风暴轴整体和东北冷涡的
【基金项目】
:
国家自然科学基金资助项目(41575070;41075070); 公益性行业(气象)科研专项(GYHY201306028); 江苏高校优势学科建设工程(PAPD);
论文部分内容阅读
基于1967-2017年美国环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)的逐日再分析资料、英国气象局哈德来中心(Hadley Centre)的海温资料、国家气候中心整编的160站气温及降水站点资料及美国气候预报中心(CPC)提供的环流指数资料,通过计算冬季北半球风暴轴和东北冷涡结构的特征指数、谐波分析、经验正交函数分解(EOF)等方法,研究了不同时间尺度冬季北半球三大风暴轴整体和东北冷涡的时空变化特征,并利用奇异值分解(SVD)、回归分析等方法,分析了二者之间的关系,在此基础上讨论了冬季北半球风暴轴整体异常对东北冷涡异常的影响机制。主要结论如下:(1)冬季北半球各风暴轴之间存在协同变化特征,且在年代际尺度上这种协同关系更为明显;EOF分解结果表明,年际分量下第一模态显示为北大西洋风暴轴向东北(西南)移动,北太平洋风暴轴西(东)移且西伯利亚风暴轴强度加强(减弱);第二模态显示为北大西洋风暴轴强度加强(减弱),西伯利亚风暴轴东(西)移,北太平洋风暴轴南(北)移。年代际分量有所不同,第一模态显示为西伯利亚风暴轴强度加强(减弱)、北大西洋风暴轴向东北(西南)移动,北太平洋风暴轴南(北)移;第二模态显示为两大洋风暴轴强度一致加强(减弱)且西伯利亚风暴轴南(北)移。(2)冬季东北冷涡具有显著的年际变化与年代际变化特征,各指数年际分量的方差贡献率较大,冷涡强度与经、纬度呈正相关,且经、纬度之间呈正相关;EOF分解发现,年际分量第一模态反映了冬季东北冷涡气候平均位置以南为正(负)异常而以北为负(正)异常的南北反位相变化特征;第二模态反映了冬季东北冷涡在气候平均位置附近强度加强(减弱)的变化特征。而年代际分量主要反映在第一模态,即冬季东北冷涡在气候平均位置附近强度加强(减弱)的变化特征。(3)冬季北半球风暴轴与东北冷涡各指数的相关系数分析结果表明,年代际尺度两系统之间有明显的联系。进一步SVD分解结果显示,年际分量第一模态主要反映了北太平洋风暴轴、西伯利亚风暴轴的协同变化与东北冷涡位置异常的相关关系,即北太平洋风暴轴西(东)移、西伯利亚风暴轴东(西)移且二者强度一致加强(减弱)时,东北冷涡向东北(西南)移动;第二模态主要反映了北大西洋风暴轴、西伯利亚风暴轴的协同变化与东北冷涡强度异常的相关关系,即北大西洋风暴轴南(北)移且强度加强(减弱)而西伯利亚风暴轴强度加强(减弱)时,东北冷涡强度加强(减弱)。年代际分量主要体现在第一模态,反映了三个风暴轴的协同变化与东北冷涡强度异常的相关关系,即北大西洋风暴轴南(北)移、西伯利亚风暴轴向北(南)移且两大洋风暴轴强度一致加强(减弱)时,东北冷涡强度加强(减弱)。回归分析结果表明,当冬季北半球风暴轴在不同时间尺度上以不同方式协同变化时,会与同期急流、遥相关型、海温等系统表现出形式各异的空间耦合特征,并使东北冷涡的位置或强度出现相应的异常。
其他文献
同化大量观测资料可以有效地改进模式预报结果,但不同观测对预报的影响有着显著差异,合理评估观测对预报的贡献是数值模式中最具挑战性的诊断之一。为了深入了解观测资料质量及其对数值天气预报的影响,本文对超大城市项目2019年于北京地区组网观测获取的风廓线雷达(Wind Profile Radar,WPRD)观测进行质量评估。并选取2019年9月的WPRD和地基微波辐射计(Microwave Radiome
全球气候变暖导致极端高温事件增多,进而对人类社会和生态系统带来了深远影响。随着人口和经济的持续增长,占全球人口约70%的“一带一路”沿线,极端气候事件造成的损失将会急剧上升。应对气候变化是当今和未来“一带一路”沿线各国面临的一个共同的重大挑战。在推动“一带一路”倡议实施的过程中,经济贸易、人文、交通、能源等各方面都需要充分考虑气候变化的影响,有效地应对各种相关灾害风险,分析和厘清“一带一路”区域气
本研究基于二维雷暴云模式,耦合不同冰晶核化过程的参数化方案,利用一次山地雷暴个例,探讨冰核在云中微物理过程、降水过程、起放电和空间电荷结构的具体影响途径及其与同质核化的异同之处。模拟结果表明:同质核化过程是云顶附近较小冰晶的主要贡献者,表现为相对较高的冰晶数浓度。大量生成的小冰晶增强了非感应起电过程,形成了较为稳定的主正电荷区与主负电荷区,在发展的初始阶段就呈现出三极性电荷结构。通过异质核化形成的
地表温度(Land surface temperature,LST)在全球和区域尺度水循环和能量平衡中起着至关重要的作用。遥感反演的LST已经被广泛应用于环境监测和气候研究。本文基于Aqua卫星上的AIRS(the Atmospheric Infrared Sounder)和MODIS(the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)LST产品、
为了更好地防控干旱灾害以及有效地对水资源进行管理,研究中国及不同气候区干旱时空变化及其影响具有非常重要的意义。本文以中国地区为研究对象,基于CMIP6的20个全球气候模式中的气温、降水、风速等气象要素,采用基于Thornthwaite和PenmanMonteith计算潜在蒸散发(PET)得到的sc PDSI干旱指数,分析中国及各气候分区历史(1961-2014年)和未来(2015-2100年)干旱
独特的区域环境特征造就了优质白酒“异地不能复制性”,本研究从茅台酒产地气候特征入手,与所在的赤水河流域及相邻地区气候特征进行比较,对茅台酒产地气候是否具有独特性;其独特性体现在哪些气象要素上;在全球气候变化的大背景下,该区域气候特征发生了怎样的变化等问题进行研究。首先基于1961-2018年98个逐日气象观测站数据,对茅台酒产地及所在流域和同纬度地区的气温、降水量、风速风向的气象要素的特征进行对比
21世纪以来,全球卫星导航系统(GNSS)无线电掩星技术愈发成熟,被广泛应用于大气探测和气候变化的研究当中。该技术利用导航卫星与低轨卫星之间的信号延迟来反演全球高精度大气参数。因此,GNSS无线电掩星技术在大气探测和气象预报中具有重要的应用前景。对流层顶是对流层与平流层的过渡区域,存在着频繁的水汽交换、能量传输等,可以为对流层大气进入平流层提供物理和化学的边界条件。对流层顶大气参数的空间分布和时间
干湿变化是全球气候变化研究中的关键问题,然而长期的干湿变化趋势研究仍存在着较大的不确定性。北方旱区(包括干旱区以及半干旱区)是我国重要的生态恢复区和生态工程建设区,该区域的气候演变特征及其干湿变化研究具有重要意义。因此本文选择基于生态地理区划的我国北方旱区作为研究区域。本文拟选择基于站点观测格点化的气温、降水与潜在蒸散发数据和GLEAM模拟的表层和根区土壤湿度数据,帕尔默干旱指数(PDSI)、自矫
全球极端高温事件频繁发生,且呈现频次高、强度大、范围广的特点。极端高温天气在6、7、8月份出现次数也屡创新高,甚至部分区域每年都遭受高温灾害的侵袭。极端的高温天气给人类健康以及社会经济发展带来了严重的危害,高温天气越来越受到国内外研究学者的关注。本文选取长三角地区27个地市作为研究区域,利用研究区内42个国家基准气象站1951-2018年的监测数据,获得各个站点6、7、8月份的日高温数据,并将高温
京津冀地区是中国政治、文化中心以及中国北方经济的重要核心区,该区域下垫面复杂、发展变化迅速,年降水及气温变率较大,极易发生极端天气事件,通过数值模拟方法,详细研究下垫面特征变化对京津冀区域极端天气过程的影响,可为该区域天气的准确预报提供理论参考。本研究选择2016年7月19-21日京津冀地区的极端降水过程以及2020年2月8-9日河北冬奥赛区的夜间异常增温过程两个典型高影响天气个例,设置敏感性对比