ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的年代際和次季節(jié)變化及其機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-09 16:39
東亞冬季風(fēng)是控制東亞及周邊地區(qū)天氣、氣候異常的主要環(huán)流系統(tǒng)。在季節(jié)-年際時(shí)間尺度上,東亞冬季風(fēng)的可預(yù)報(bào)性主要來(lái)源于熱帶太平洋海氣系統(tǒng)異常變率的主導(dǎo)模態(tài)—ENSO。然而,近年來(lái)多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)ENSO對(duì)東亞冬季風(fēng)的影響并不穩(wěn)定,與此相關(guān)的不確定性大大限制了當(dāng)前東亞冬季風(fēng)的預(yù)報(bào)水平。本文基于再分析資料的動(dòng)力統(tǒng)計(jì)診斷和大氣環(huán)流模式的數(shù)值模擬,系統(tǒng)研究了 ENSO影響東亞冬季氣候在年代際和次季節(jié)兩個(gè)時(shí)間尺度上的復(fù)雜性及其機(jī)理問(wèn)題,得到以下三點(diǎn)主要結(jié)論:（1）、闡明了 ENSO與EAWM關(guān)系的年代際變化特征,并揭示了 AMO的調(diào)控作用是這一年代際變化的關(guān)鍵原因。基于再分析數(shù)據(jù)的診斷分析,我們發(fā)現(xiàn)ENSO-東亞冬季風(fēng)關(guān)系具有與AMO時(shí)間演變一致的年代際變化特征。在1960年代中期之前和1990年代中期之后即AMO處于正位相時(shí),ENSO對(duì)東亞冬季風(fēng)的影響顯著,即El Nino（La Nina）年,東亞冬季風(fēng)偏弱（偏強(qiáng)）;但在中間時(shí)段即AMO處于負(fù)位相時(shí),兩者的相關(guān)關(guān)系并不成立。也就是說(shuō),AMO的調(diào)控是ENSO-東亞冬季風(fēng)關(guān)系年代際變化的關(guān)鍵原因。由于東亞冬季風(fēng)對(duì)El Nino事件的響應(yīng)較強(qiáng)且較穩(wěn)定,因此...
【文章來(lái)源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】：121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１?１９８８／１９８９年冬季（ａ）熱帶太平洋ＳＳＴ異常（陰影，單位：°Ｃ）和（ｂ）東亞地區(qū)８５０ｈＰａ環(huán)??流異常（矢量，單位：ｍ／ｓ）的空間分布
季并未伴隨明顯的北風(fēng)異常。中國(guó)南方冬季降水對(duì)ＥＮＳＯ的響應(yīng)也具有類似特征，Ｅｌ??Ｎｉｆｉｏ年冬季，我國(guó)南方地區(qū)降水顯著偏多，但在ＬａＮｉｆｉａ冬季卻沒(méi)有對(duì)應(yīng)的降水偏少響??應(yīng)（圖１．２）。Ｒ．?Ｚｈａｎｇ等（２０１５）研究指出，這種非對(duì)稱響應(yīng)可能與ＥＮＳＯ冷暖位相冬??季大氣環(huán)流主導(dǎo)變率的時(shí)間尺度差異有關(guān)，Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ冬季大氣環(huán)流多年際變化，而在Ｌａ??Ｎｉｆｔａ冬季則以季節(jié)內(nèi)振蕩為主。還有學(xué)者認(rèn)為，由于熱帶中東太平洋和西北太平洋的??ＳＳＴＡ強(qiáng)度對(duì)ＬａＮｉｆｉａ事件的響應(yīng)相對(duì)于Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ均較弱，且熱帶中東太平洋ＳＳＴＡ和大??氣響應(yīng)的緯向位置也明顯偏西，因而Ｌａ?Ｎｉｆｉａ年冬季西北太平異常氣旋及其相關(guān)的??ＥＡＷＭ異常強(qiáng)度明顯弱于Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ年冬季（Ｗｕ等，２０１０；?Ｇｕｏ等，２０１７）。盡管ＥＮＳＯ??對(duì)ＥＡＷＭ的位相非對(duì)稱影響機(jī)理已經(jīng)相對(duì)明朗，但從氣候預(yù)測(cè)角度，當(dāng)Ｌａ?Ｎｉｆｉａ事件??發(fā)生時(shí)，人們依然無(wú)法預(yù)知當(dāng)年ＥＡＷＭ的響應(yīng)情況。因此，從提高ＬａＮｉｆｉａ年ＥＡＷＭ??可預(yù)報(bào)性的現(xiàn)實(shí)需要角度
?１１０Ｅ?１２０Ｅ??圖１．２?（ａ）?ＥｌＮｉｆｉｏ和（ｂ）?ＬａＮｉｆｉａ冬半年（１１月至次年四月）中國(guó)南方降水異常（等值線，單位：??ｍｍ／ｍｏｎｔｈ）的合成場(chǎng)。陰影表示異常通過(guò)９５％信度檢驗(yàn)的區(qū)域。圖取自Ｚｈａｎｇ等（２０１５）。??此外，ＥＮＳＯ氣候影響的復(fù)雜性還體現(xiàn)在ＥＮＳＯ可能會(huì)對(duì)次季節(jié)尺度的大氣環(huán)流和??天氣氣候產(chǎn)生影響。與季節(jié)尺度信號(hào)相比，次季節(jié)尺度變率可能也存在相當(dāng)部分的ＳＳＴ??強(qiáng)迫成分（Ｋｉｍ等，２００８），因此，類似ＥＮＳＯ的海氣耦合變率仍有重要的研宄價(jià)值。??Ｇｉｌｌ等（２０１５）研宄發(fā)現(xiàn)，ＥＮＳＯ對(duì)印度季風(fēng)的影響存在明顯的時(shí)空差異，降水異常響??應(yīng)不僅在不同地區(qū)表現(xiàn)不同，還受到季風(fēng)進(jìn)程的調(diào)制。影響印度夏季風(fēng)初期和晚期的異??常信號(hào)可能與季風(fēng)鼎盛時(shí)期完全不同（Ｒａｊａｇｏｐａｌａｎ和Ｍｏｌｎａｒ，２０１４）。東亞季風(fēng)也存??在類似現(xiàn)象，１９７０年代末之前，中國(guó)東部降水異常在夏初和夏末的表現(xiàn)幾乎一致，因而??ＥＮＳＯ與中國(guó)夏季降水的正相關(guān)關(guān)系較強(qiáng)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Theories on Formation of an Anomalous Anticyclone in Western North Pacific during El Ni?o: A Review[J]. Tim LI,Bin WANG,Bo WU,Tianjun ZHOU,Chih-Pei CHANG,Renhe ZHANG. Journal of Meteorological Research. 2017(06)
[2]強(qiáng)厄爾尼諾背景下2015/2016年冬季氣候預(yù)測(cè)的不確定性分析[J]. 宋文玲,袁媛. 氣象. 2017(10)
[3]Impact of El Nio on atmospheric circulations over East Asia and rainfall in China: Role of the anomalous western North Pacific anticyclone[J]. ZHANG RenHe,MIN QingYe,SU JingZhi. Science China(Earth Sciences). 2017(06)
[4]The Asymmetric Effects of El Ni?o and La Ni?a on the East Asian Winter Monsoon and Their Simulation by CMIP5 Atmospheric Models[J]. Zhun GUO,Tianjun ZHOU,Bo WU. Journal of Meteorological Research. 2017(01)
[5]ENSO對(duì)中國(guó)冬半年降水影響的不對(duì)稱性及機(jī)制分析[J]. 李天然,張人禾,溫敏. 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]2015/2016年冬季北極濤動(dòng)異�；顒�(dòng)及其對(duì)我國(guó)氣溫的影響[J]. 司東,馬麗娟,王朋嶺,王艷嬌,聶羽,孫冷. 氣象. 2016(07)
[7]2014-2016年超強(qiáng)厄爾尼諾事件的氣候影響[J]. 袁媛,高輝,賈小龍,萬(wàn)江華. 氣象. 2016(05)
[8]2015/2016年超強(qiáng)厄爾尼諾事件氣候監(jiān)測(cè)及診斷分析[J]. 邵勰,周兵. 氣象. 2016(05)
[9]20世紀(jì)90年代末東亞冬季風(fēng)年代際變化的外強(qiáng)迫因子分析[J]. 肖曉,陳文,范廣洲,周定文. 氣候與環(huán)境研究. 2016(02)
[10]太平洋年代際濤動(dòng)對(duì)ENSO與華南冬季降水關(guān)系的可能影響[J]. 王江曼,李春. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(08)
博士論文
[1]ENSO事件對(duì)東亞冬季風(fēng)影響的研究[D]. 何溪澄.南京信息工程大學(xué) 2007
本文編號(hào)：2907160
【文章來(lái)源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】：121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１?１９８８／１９８９年冬季（ａ）熱帶太平洋ＳＳＴ異常（陰影，單位：°Ｃ）和（ｂ）東亞地區(qū)８５０ｈＰａ環(huán)??流異常（矢量，單位：ｍ／ｓ）的空間分布
季并未伴隨明顯的北風(fēng)異常。中國(guó)南方冬季降水對(duì)ＥＮＳＯ的響應(yīng)也具有類似特征，Ｅｌ??Ｎｉｆｉｏ年冬季，我國(guó)南方地區(qū)降水顯著偏多，但在ＬａＮｉｆｉａ冬季卻沒(méi)有對(duì)應(yīng)的降水偏少響??應(yīng)（圖１．２）。Ｒ．?Ｚｈａｎｇ等（２０１５）研究指出，這種非對(duì)稱響應(yīng)可能與ＥＮＳＯ冷暖位相冬??季大氣環(huán)流主導(dǎo)變率的時(shí)間尺度差異有關(guān)，Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ冬季大氣環(huán)流多年際變化，而在Ｌａ??Ｎｉｆｔａ冬季則以季節(jié)內(nèi)振蕩為主。還有學(xué)者認(rèn)為，由于熱帶中東太平洋和西北太平洋的??ＳＳＴＡ強(qiáng)度對(duì)ＬａＮｉｆｉａ事件的響應(yīng)相對(duì)于Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ均較弱，且熱帶中東太平洋ＳＳＴＡ和大??氣響應(yīng)的緯向位置也明顯偏西，因而Ｌａ?Ｎｉｆｉａ年冬季西北太平異常氣旋及其相關(guān)的??ＥＡＷＭ異常強(qiáng)度明顯弱于Ｅｌ?Ｎｉｆｉｏ年冬季（Ｗｕ等，２０１０；?Ｇｕｏ等，２０１７）。盡管ＥＮＳＯ??對(duì)ＥＡＷＭ的位相非對(duì)稱影響機(jī)理已經(jīng)相對(duì)明朗，但從氣候預(yù)測(cè)角度，當(dāng)Ｌａ?Ｎｉｆｉａ事件??發(fā)生時(shí)，人們依然無(wú)法預(yù)知當(dāng)年ＥＡＷＭ的響應(yīng)情況。因此，從提高ＬａＮｉｆｉａ年ＥＡＷＭ??可預(yù)報(bào)性的現(xiàn)實(shí)需要角度
?１１０Ｅ?１２０Ｅ??圖１．２?（ａ）?ＥｌＮｉｆｉｏ和（ｂ）?ＬａＮｉｆｉａ冬半年（１１月至次年四月）中國(guó)南方降水異常（等值線，單位：??ｍｍ／ｍｏｎｔｈ）的合成場(chǎng)。陰影表示異常通過(guò)９５％信度檢驗(yàn)的區(qū)域。圖取自Ｚｈａｎｇ等（２０１５）。??此外，ＥＮＳＯ氣候影響的復(fù)雜性還體現(xiàn)在ＥＮＳＯ可能會(huì)對(duì)次季節(jié)尺度的大氣環(huán)流和??天氣氣候產(chǎn)生影響。與季節(jié)尺度信號(hào)相比，次季節(jié)尺度變率可能也存在相當(dāng)部分的ＳＳＴ??強(qiáng)迫成分（Ｋｉｍ等，２００８），因此，類似ＥＮＳＯ的海氣耦合變率仍有重要的研宄價(jià)值。??Ｇｉｌｌ等（２０１５）研宄發(fā)現(xiàn)，ＥＮＳＯ對(duì)印度季風(fēng)的影響存在明顯的時(shí)空差異，降水異常響??應(yīng)不僅在不同地區(qū)表現(xiàn)不同，還受到季風(fēng)進(jìn)程的調(diào)制。影響印度夏季風(fēng)初期和晚期的異??常信號(hào)可能與季風(fēng)鼎盛時(shí)期完全不同（Ｒａｊａｇｏｐａｌａｎ和Ｍｏｌｎａｒ，２０１４）。東亞季風(fēng)也存??在類似現(xiàn)象，１９７０年代末之前，中國(guó)東部降水異常在夏初和夏末的表現(xiàn)幾乎一致，因而??ＥＮＳＯ與中國(guó)夏季降水的正相關(guān)關(guān)系較強(qiáng)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Theories on Formation of an Anomalous Anticyclone in Western North Pacific during El Ni?o: A Review[J]. Tim LI,Bin WANG,Bo WU,Tianjun ZHOU,Chih-Pei CHANG,Renhe ZHANG. Journal of Meteorological Research. 2017(06)
[2]強(qiáng)厄爾尼諾背景下2015/2016年冬季氣候預(yù)測(cè)的不確定性分析[J]. 宋文玲,袁媛. 氣象. 2017(10)
[3]Impact of El Nio on atmospheric circulations over East Asia and rainfall in China: Role of the anomalous western North Pacific anticyclone[J]. ZHANG RenHe,MIN QingYe,SU JingZhi. Science China(Earth Sciences). 2017(06)
[4]The Asymmetric Effects of El Ni?o and La Ni?a on the East Asian Winter Monsoon and Their Simulation by CMIP5 Atmospheric Models[J]. Zhun GUO,Tianjun ZHOU,Bo WU. Journal of Meteorological Research. 2017(01)
[5]ENSO對(duì)中國(guó)冬半年降水影響的不對(duì)稱性及機(jī)制分析[J]. 李天然,張人禾,溫敏. 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]2015/2016年冬季北極濤動(dòng)異�；顒�(dòng)及其對(duì)我國(guó)氣溫的影響[J]. 司東,馬麗娟,王朋嶺,王艷嬌,聶羽,孫冷. 氣象. 2016(07)
[7]2014-2016年超強(qiáng)厄爾尼諾事件的氣候影響[J]. 袁媛,高輝,賈小龍,萬(wàn)江華. 氣象. 2016(05)
[8]2015/2016年超強(qiáng)厄爾尼諾事件氣候監(jiān)測(cè)及診斷分析[J]. 邵勰,周兵. 氣象. 2016(05)
[9]20世紀(jì)90年代末東亞冬季風(fēng)年代際變化的外強(qiáng)迫因子分析[J]. 肖曉,陳文,范廣洲,周定文. 氣候與環(huán)境研究. 2016(02)
[10]太平洋年代際濤動(dòng)對(duì)ENSO與華南冬季降水關(guān)系的可能影響[J]. 王江曼,李春. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(08)
博士論文
[1]ENSO事件對(duì)東亞冬季風(fēng)影響的研究[D]. 何溪澄.南京信息工程大學(xué) 2007
本文編號(hào)：2907160
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