GFDL_RegCM对21世纪西北太平洋热带气旋活动的情景预估

摘要

大尺度环境热力及动力因子是热带气旋孕育和发展的背景。海平面温度(SST)是影响热带气旋活动的一个基本热力控制因子，本文基于NCEP/NCAR再分析资料、GFDL在20C3M和A1B情景下的模式输出场和国家气象局上海台风所整编的热带气旋最佳路径数据集，首先评估了GFDL模式对西北太平洋热带气旋(TC)活动影响的关键海区SST及动力因子的模拟性能，再利用夏威夷大学国际太平洋研究中心高分辨率区域气候模式(IPRC-RegCM)进行降尺度研究西北太平洋TC活动特征，在此基础上预估21世纪全球变暖背景下(A1B)西北太平洋TC活动的主要特点。结果显示，影响西北太平洋TC活动的关键SST海区是印度洋(IND)、南大西洋(SAL)和北太平洋中部(CNP)海域。GFDL控制试验对这些关键海区SST的模拟表现为：气候态在SAL系统性偏高0.493℃，其他区域偏低；空间相似系数均高于0.95，除了CNP外，相关系数均通过0.01信度水平检验；IND线性趋势模拟效果最好。与NCEP/NCAR再分析资料相比，GFDL模拟的1949-2000年大尺度环流平均场表现为：西太平洋副热带高压西伸脊点近乎一致，脊线位置偏南，强度偏弱，面积偏小；季风槽槽线的平均位置偏南，强度偏强；西北太平洋热带气旋主要活动海域水平风垂直切变值平均偏大0.71m/s，但在南海以及菲律宾群岛海域偏小，而在130°E～160°E的20°N以南以及台湾岛以北的西北太平洋海域则是偏大的；海平面气压场在TC活动海域偏小。
　　 与NCEP/NCAR强迫的模拟结果相比，GFDL控制试验输出强迫得到的TC源地频数在南海偏少，菲律宾群岛以东海域偏多，两者的季节及年际变化特征相似。路径频数在南海北部和我国华南沿岸偏多显著。A1B情景下，西北太平洋TC生成数目将增加一倍，生成源地偏北且同时向东部洋面扩展，路径频数增多主要发生在20°N以北的中东部洋面上，移经西北太平洋西部的TC频数减少，由此影响我国的TC将减少。TC频数的季节分布发生了大的变动，最多的月份是在10月。TC平均强度增强，最大强度在10月份增加最多，这与10月份SST的增加和环境风切变的减小都是最大具有密切的关系。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究意义

1.2国内外研究进展

1.2.1全球变暖对热带气旋(TC)频数和强度的影响

1.2.2 GFDL模式对TC活动的研究

1.3本文主要研究意义、内容、工作安排

参考文献

第二章资料与方法

2.1资料说明

2.2模式介绍

2.2.1 GFDL_CM2_1模式

2.2.2 IPRC-RegCM

2.3方法说明

2.3.1相关分析

2.3.2相似系数

2.3.3序列相关性的检验

参考文献

第三章GFDL模式对西北太平洋热带气旋热力控制因子的模拟评估

3.1引言

3.2资料说明

3.3 SST气候平均场的评估

3.4西北太平洋TC频数与海温变化的关系

3.4.1西北太平洋TC频数的时间变化特征

3.4.2西北太平洋TC频数与热带地区海温的相关关系

3.5 GFDL关键区SST模拟性能的评估

3.5.1关键区平均ERSST特征

3.5.2关键区平均SST与ERSST的对比

3.5.2关键区平均SST线性趋势的对比

3.6本章小结

参考文献

第四章GFDL模式对西北太平洋热带气旋动力控制因子的模拟评估

4.1引言

4.2资料和方法

4.2.1资料说明

4.2.2方法说明

4.3 GFDL对西北太平洋副热带高压的模拟评估

4.4 GFDL对季风槽的模拟评估

4.5 GFDL对西北太平洋TC活动海域水平风垂直切变的模拟评估

4.6 GFDL对海平面气压场的模拟评估

4.7本章小结

参考文献

第五章GFDL_RegCM对21世纪西北太平洋热带气旋活动的情景预估

5.1引言

5.2资料与方法

5.2.1资料

5.2.2热带气旋识别方法

5.2.3试验设计

5.3 GFDL对21世纪大尺度环境场情景预估

5.3.1 GFDL对西北太平洋TC活动海域海平面温度的预估

5.3.2 GFDL对西北太平洋TC活动海域大尺度环流场的预估

5.4热带气旋活动的情景预估

5.4.1频数变化

5.4.2强度变化

5.4.3耗散能量变化

5.5本章小结

参考文献

第六章结论与展望

6.1研究内容总结

6.2讨论与展望

致谢