气候变暖背景下西太平洋副高特征的变异及可能原因

摘要

采用1951年～2012年国家气候中心的副高特征指数，美国NCEP/NCAR再分析资料和NOAA的海温资料，利用滑动平均及相关、合成分析等方法，研究了气候冷暖波动背景下西太平洋副热带高压特征的变异及可能原因。
　　研究表明，随着近60a气候冷暖波动，副高最显著的变化特征为面积扩大，强度加强，脊点西伸，南界南扩，各指数的年际波动均有所加大。副高强度在1980年代末显著加强，西脊点在1990年代初显著西伸，脊线位置呈现北-南-北的摆动。副高夏季三次西伸偏晚，西伸维持的时间显著加长，西伸幅度加大。气候变暖前后各层副高形态变化有很大的差异，副高体的形态从850～700hPa开始发生显著西伸、南扩，到500hPa西伸、南扩最为明显。
　　随着气候变暖，太平洋海温纬向梯度减小，经向梯度加大，导致Hadley环流加强、南移;热带印度洋海温升高，导致热带印度洋—西太平洋的反Walker环流减弱，削弱了反Walker环流在西太平洋附近的上升气流。南半球的澳大利亚高压和马斯克林高压增强，前期9～10月南海、菲律宾、索马里越赤道气流增强，副高南侧东北气流加强，高层南亚高压显著加强发展，从而使夏季副高呈现强度加强、面积增大、西脊点西伸、南边界南扩的特征。
　　各层副高在冷、暖期的形态差异与其周围大气热源和涡度的变化相对应。随着气候变暖，副高西侧、南侧的大气热源在850～700hPa上开始有明显的加强，500hPa热源加强最明显，且南侧500hPa热源中心有所南移;同时，副高西侧、南侧从对流层低层到中高层有反气旋涡度的增大，西侧的反气旋涡度在850～700hPa增大最明显，南侧的反气旋涡度在500hPa增大最明显，且反气旋中心整体南移。说明气候变暖后，副高西侧、南侧大气热源的加强，会导致相应区域内反气旋涡度增大，副高向反气旋涡度增大的方向发展，从而使副高西脊点西伸，南边界南扩，整体南移。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 副高变化特征的研

1．2．2 副高变化原因的研究

1．3 问题的提出

1．4 本文研究内容

第二章 资料与方法

2．1 资料介绍

2．1．1 资料

2．1．2 研究区域的选取

2．2 方法介绍

2．2．1 逐日副高特征指数的计算

2．2．2 滑动平均

2．2．3 相关分析方法

2．2．4 T检验

2．2．5 大气热源计算

2．2．6 涡度制造率的计算

第三章 气候变暖背景下副高特征的变异

3．1 副高的年际变化特征

3．1．1 近60a气候冷暖波动背景下副高各特征量的变化

3．1．2 副高各特征量的年际变率

3．1．3 副高各特征量之间关系的变化

3．2 年代际变化特征

3．2．1 副高特征与北半球温度的关系

3．2．2 副高特征的年代际变化

3．2．3 副高形态变化对气候变暖的响应

3．3 季节、季节内变化特征

3．3．1 4～9月副高形态的演变

3．3．2 6～8月副高脊线位置和西伸脊点的季节内变化

3．4 本章小结

第四章 海温及大气环流对副高特征变异的影响

4．1 副高与海温关系的变化

4．1．1 夏季副高与不同海区海温关系随季节的变化

4．1．2 夏季副高与海温关系的冷暖期对比

4．2 海温异常引起副高特征变异的机理

4．2．1 副高异常强弱年海温、垂直环流对比

4．2．2 气候变暖后海温异常导致副高特征变异的机理

4．3 变暖后周围大气环流对副高的影响

4．4 本章小结

第五章 非绝热加热对副高特征变异的影响

5．1 大气热源对副高的影响

5．1．1 整层大气热源

5．1．2 分层大气热源

5．2 涡度对副高的影响

5．3 大气热源与涡度的关系

5．3．1 冷暖期大气热源与500hPa涡度关系的对比

5．3．2 加热率的垂直变化对涡度变化的影响

5．3．3 大气热源和涡度与副高形态之间的关系

5．4 本章小结

第六章 总结与讨论

6．1 全文总结

6．2 特色与创新点

6．3 研究展望

参考文献

作者简介

致谢