南太平洋副热带偶极子的模式模拟评估

南太平洋副热带偶极子的模式模拟评估

论文摘要

本文利用1850~2005年英国气象局Hadley中心的海表面温度数据集HadISST资料、美国国家大气海洋局NOAA的大气资料以及15个CMIP5模式模拟输出数据,使用奇异向量值分解、合成分析与回归分析等方法研究了南太平洋副热带偶极子(South Pacific Subtropical Dipole,SPSD)在历史观测中和模式模拟中的时空分布特征并进行了对比分析。后面进一步讨论分析了SPSD与赤道厄尔尼诺(E1 Nino and South Oscillation.ENSO)之间可能的联系。主要结论如下:(1)观测中对南太平洋区域扣除ENSO后进行SVD分解得出的第一主要模态即为SPSD。在海表面温度(SST)上表现为东北区域与西南区域反位相的海表面温度分布,在海表面气压上表现为一个范围较大的负气压中心。SPSD发展周期为南半球春季(9~11月)开始发展,夏季(12~2月)成熟,秋季(3~5月)开始衰退。(2)将15个CMIP5模式模拟数据进行同样处理,得出SPSD的海表面气压与海表面温度模态。结果显示,结果表明:其中10种模式可以模拟出完整的SPSD生成发展过程,且SPSD的主要区域与观测较为接近,但其余5种模式在模拟强度、位置与观测有较大出入。(3)所有CMIP5模式在模拟SPSD生成阶段时比观测提前一个月出现偶极模态,1/3的模式海表面温度偶极异常可以追溯到6个月之前;潜热通量与海表面温度的时空分布显示,潜热通量是影响偶极模态生成发展的主要因素。模态的变化主要受大气环流的调制,在模态发展最强时部分模式的正极上方有正潜热通量异常,即海洋向大气传递热量。分析显示模式模拟海气耦合过程中的SST模拟强度较观测偏强,气压方面与观测较为接近。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  •   1.1 研究意义
  •   1.2 研究背景
  •   1.3 本文工作
  • 第二章 资料与方法
  •   2.1 资料介绍
  •   2.2 方法
  •     2.2.1 预处理方法
  •     2.2.2 奇异向量值分解方法
  •     2.2.3 技巧评分方法
  •     2.2.4 合成分析
  • 第三章 南太平洋副热带偶极子的时空特征
  •   3.1 南太平洋副热带偶极子的基本特征
  •   3.2 南太平洋副热带偶极子的发展过程
  •     3.2.1 观测中偶极子发展过程分析
  •     3.2.2 模式中偶极子发展过程分析
  •       3.2.2.1 评分高组模式的发展过程分析
  •       3.2.2.2 评分低组模式的发展过程分析
  •     3.2.3 小结
  • 第四章 南太平洋副热带偶极子与ENSO相关分析
  •   4.1 观测与模式中ENSO的基本特征
  •   4.2 南太平洋副热带偶极子与ENSO的关系
  • 第五章 全文总结与讨论
  •   5.1 本文主要结论
  •   5.2 本文创新点
  •   5.3 未来工作展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 王卓越

    导师: 王法明,郑建

    关键词: 南太平洋副热带偶极子,模式,热力耦合

    来源: 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 气象学,海洋学

    单位: 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)

    分类号: P732

    DOI: 10.27551/d.cnki.gzkhs.2019.000006

    总页数: 67

    文件大小: 5945K

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