全球变暖低增温情景下东亚夏季风的变化及可能原因

论文摘要

东亚夏季风（EASM）是北半球夏季最活跃的地球气候系统之一,有重要的经济社会影响。异常夏季风会导致洪涝、高温灾害等极端天气事件的发生。本文主要基于CESM1-CAM5模式的低增温情景实验（1.5deg NE、1.5deg OS和2deg NE）和历史气候实验,来研究全球变暖低增温情景下东亚夏季风的变化及可能原因。本文评估了CESM1-CAM5对东亚夏季风的模拟能力,探究了三种低增温情景下东亚夏季风及其降水的变化和可能原因,比较了低增温情景下与高低增温情景下东亚夏季风降水变化的差异,并探究了低增温情景下东亚夏季风降水对CO2浓度上升下降的非对称响应及可能原因。本文得出的主要结论如下:（1）CESM1-CAM5模式能够较好模拟出东亚-西北太平洋地区夏季降水的气候态,且合理地再现了东亚夏季风及其降水相关结构图。因此,利用该模式预估21世纪东亚夏季风及相关降水的变化是可信的。（2）在2006-2100年,实验的平均结果表明,在三种低增温情景下,EASM强度及其相关降水在东亚大部分地区都有增加的趋势。2006-2100年,EASM降水带位置与当今气候（1980-2005年）相比没有显著的变化。未来EASM强度和EASM降水的变化在这三种低增温情景之间没有明显差异。（3）通过水汽收支诊断得出,相对于当今气候（1980-2005年）,1.5deg NE、1.5deg OS和2.0deg NE情景中21世纪最后30年东亚夏季降水增加的主要原因是异常垂直运动、蒸发和异常湿度垂直输送的变化。且这三项的贡献在三种低增温情景下依次增加。在三种情景之间,异常垂直运动、蒸发和异常湿度垂直输送的贡献没有明显差异。三种低增温情景下,异常垂直运动和蒸发的贡献都大于异常湿度垂直输送项。（4）基于高低增温情景下东亚夏季风降水的比较得出,在典型浓度路径（RCP）8.5情景下,21世纪末EASM降水增加的趋势明显强于三种低增温情景。水汽收支诊断方程各项的贡献也都大于三种低增温情景。在RCP8.5情景下,影响东亚夏季风降水的主要原因是垂直运动、湿度和蒸发的变化。其中湿度变化的贡献明显大于三种低增温情景中的贡献。（5）在三种低增温情景中,CO2浓度存在着上升和下降的过程,我们发现东亚夏季风降水的响应对CO2浓度上升和下降期存在着非对称性。由海洋混合层热收支分析得出,在三种低增暖情景下,赤道偏西太平洋平均经向环流、纬向平流的异常引起了赤道太平洋海温的异常分布,该异常分布又影响到西太平洋降水的异常,进而激发类似PJ遥相关异常,最终导致东亚夏季降水的非对称。

论文目录

摘要

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第一章绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究进展

1.2.1 东亚夏季风的变化特征

1.2.2 全球变暖背景下东亚夏季风的变化及机理

1.2.3 巴黎协定温度目标及其与以往全球增暖情景的区别

1.3 拟解决的科学问题与内容安排

1.3.1 科学问题的提出

1.3.2 论文内容安排

第二章资料与方法

2.1 资料

2.2 方法

2.2.1 相关

2.2.2 标准差

2.2.3 经验正交函数分解（EOF）

2.2.4 T-test

第三章低增温情景下东亚夏季风的响应及可能原因

3.1 引言

3.2 方法

3.2.1 季风指数

3.2.2 水汽收支公式

3.3 CESM1-CAM5 对东亚夏季风的模拟评估

3.4 低增温情景下东亚夏季风的响应

3.5 高低增温情景下东亚夏季风降水的比较

3.6 本章小结

第四章低增温情景下东亚夏季风降水对CO2浓度上升下降的非对称响应

4.1 引言

4.2 方法

4.2.1 波活动通量

4.2.3 海洋混合层热收支方程

4.3 东亚夏季降水的非对称性响应

4.4 非对称响应的可能原因

4.5 本章小结

第五章结论与展望

5.1 主要结论

5.2 需要进一步研究的问题

参考文献

作者在读期间科研成果简介

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈琳

导师: 巩远发,黄刚,屈侠

关键词: 全球变暖,低增温情景,东亚夏季风

来源: 成都信息工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 成都信息工程大学

分类号: P425.42

DOI: 10.27716/d.cnki.gcdxx.2019.000089

总页数: 63

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