论文摘要
中国东部地处东亚季风区,其降水异常不仅对工农业生产、社会基础设施建设产生重要影响,也会威胁人民生命财产安全。ENSO（El Ni?o-Southern Oscillation）作为热带海-气耦合系统年际变化中的最强信号,可以对该地区的降水产生重要影响。因此研究ENSO对于我国东部地区降水的影响对于该地区降水预测具有科学和现实意义。本文使用1979-2010年中国逐日降水格点数据（CN05.1）、全球海温数据和气象再分析资料,系统地分析了东部型和中部型ENSO发生时,热带太平洋海温的异常分布特征及Hadley环流的异常响应;两类ENSO对中国东部地区降水的影响特征及其影响机理;1979-2010年两次最强中部型El Ni?o/La Ni?a事件对中国东部降水的影响以及与一般ENSO事件的差异;最后从大气环流和波作用通量（Wave Action Flux,简称WAF）的角度分析了最强事件对中国东部降水的影响机制,主要结论如下:（1）东部型El Ni?o/La Ni?a发生时,热带太平洋海温异常在纬向呈现出偶极子振荡,在经向表现为关于赤道对称的结构;中部型El Ni?o/La Ni?a发生时,热带太平洋海温异常在纬向为三极分布特征,经向在秋冬季关于赤道对称,而在春夏季则关于赤道非对称。此外,两类El Ni?o/La Ni?a对Hadley环流也具有不同的影响,东部型El Ni?o/La Ni?a发生时,Hadley环流异常在四季均保持关于赤道对称的结构特征,而当中部型El Ni?o/La Ni?a发生时,在秋、冬两季Hadley环流异常关于赤道对称,但在春、夏季节则关于赤道非对称,这与两类El Ni?o/La Ni?a事件发生时海温的经向结构特征是相吻合的,表明海温的异常强迫对大气环流具有显著的影响。（2）在各个发展阶段,两类El Ni?o/La Ni?a对中国东部降水的影响都有较大不同。在东部型El Ni?o的冬季成熟期,中国东南地区降水偏多而中部和东北地区降水偏少;在其春季衰退期,中国东部大部分地区降水偏多;在夏季衰退期,降水区域主要存在于长江中下游流域和东北地区。当中部型El Ni?o发生时,中国东部雨带的位置要较东部型El Ni?o偏北,在春季衰退期,中国华南降水偏少而长江流域降水偏多;在夏季衰退期,雨带主要集中在黄-淮流域,长江以南地区则干旱。两类La Ni?a对中国东部降水的影响与El Ni?o基本相反。本文进一步从大气环流的角度分析了两类El Ni?o/La Ni?a对中国东部降水影响的机理,结果表明,东部型El Ni?o发生时,赤道西太平洋有正的位势高度异常,副高偏强,菲律宾海存在异常反气旋环流,其西北侧西南气流把太平洋水汽输送到中国东部,结合副高以及水汽辐合带的季节性移动,可导致中国东部降水在各季节中的异常。中部型El Ni?o发生时,由于赤道太平洋地区海温异常模态与东部型事件不同,所以导致的大气环流异常也不相同,总体表现为副高和反气旋的位置较东部型偏西偏北。此外,中部型El Ni?o事件引起的PJ波列（Pacific-Japan wave train,简称PJ wave train）较东部型强度偏弱,位置偏东,这是中部型事件对中国东部降水的影响较东部型事件偏弱的重要原因。两类La Ni?a事件发生时,海温异常结构与相应的El Ni?o事件相反,所以引起的中国东部降水异常也与后者相反。此外,在各季节中,中国东部地区累计极端降水量从西北至东南递增,且累计极端降水占总降水较大比重。当东部型和中部型El Ni?o/La Ni?a发生时,中国东部地区极端降水异常百分率的空间分布特征与总降水保持一致,而弱降水的异常分布则变化不明显,所以两类El Ni?o/La Ni?a对中国东部极端降水的影响较弱降水更加显著,且极端降水异常对总降水异常的贡献更大。（3）挑选出1979-2010年两次最强的中部型El Ni?o/La Ni?a事件,分别为2009/10年El Ni?o事件和1998/99年La Ni?a事件,分析它们对中国东部降水的影响。在最强中部型El Ni?o的成熟期,中国西南地区为负的降水异常,而在东部和北部地区降水则偏多,这与一般中部型El Ni?o有所差异;在最强中部型La Ni?a的成熟期,中国东部大部分地区均为负的降水异常,而对于一般中部型La Ni?a事件,在长江以北地区降水却偏多,表现出与最强事件不同的分布特征。然而,在最强中部型El Ni?o/La Ni?a的衰退期,中国东部降水异常分布特征则与一般中部型事件相似,但强度表现更强。在最强中部型El Ni?o发生时,异常反气旋和副高均较一般事件偏强,且副高的位置也更加偏西偏北;在最强中部型La Ni?a发生时,异常气旋性环流较一般事件更强,副高也东撤南退的更明显,所以最强事件对中国东部降水的影响较一般事件偏强。另外,在最强中部型El Ni?o的成熟期,由于中国东部大部分地区被气旋性环流控制,这促使水汽可以被输送到中国北方地区,故而使得2009年冬季中国东部地区降水异常与一般中部型El Ni?o事件不同;在最强中部型La Ni?a的成熟期,中国东部大部分地区射出长波辐射（Outgoing Longwave Radiation,简称OLR）为正距平,对流活动受到抑制,不利于该地区降水的发生,这与一般事件也不相同。强烈的对流活动会激发出定常波,所以在对流活动较强的区域波作用通量也更强,在最强El Ni?o的夏季衰退期,有明显的WAF从赤道地区向北传播至华南等地,并伴随着PJ波列的传播;在最强La Ni?a发生时,由于西太平洋地区对流活动一直偏强,相应的有明显的WAF从东南亚地区向北传播。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 马百胜
导师: 李艳
关键词: 东部型,中部型,极端降水,环流,波列
来源: 兰州大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 气象学,气象学,海洋学
单位: 兰州大学
分类号: P732;P426.6
总页数: 77
文件大小: 8351K
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