冬季北半球两大洋上空风暴轴特征及年际变化的分析与比较

摘要

本文采用1948-2007年NCEP/NCAR逐日再分析资料作为大气研究资料，选取850，700，600，500，250 hPa层面的风场(u,v）、上升运动场（ω)、位势高度场（H)和温度场（T)，采用1948-2007年的HadISST月平均资料作为海表面温度资料，对北半球冬季(12月、1月、2月)太平洋上空和大西洋上空的风暴轴的特征，年际变化以及影响因素进行了分析和比较。 气候态意义下，北半球冬季风暴轴最强中心位于北大西洋上空，北太平洋高空急流的强度明显大于大西洋高空西风急流的强度。通过对方程的诊断等手段分析了北太平洋与北大西洋上空风暴轴的影响因素。结果表明，影响北太平洋和北大西洋上空风暴轴强度的因素具有明显的差异：在北太平洋上空，涡度平流随高度的变化和厚度平流项对风暴轴的作用较大西洋而言更明显，而涡动能量的向上输送对北大西洋风暴轴的作用更大。 对风暴轴年际变化的分析发现，在年代际尺度上两大洋风暴轴在20世纪80年代之后均有明显的增强现象，而在空间分布的时间演化方面，两大洋风暴轴有着相反的变化，文章发现太平洋风暴轴有向西南方向移动的趋势，而大西洋风暴轴中心则有不明显的向东北方向的移动趋势。采用EOF分析手段对两大洋风暴轴的时空演变特征进行研究结果表明，两大洋风暴轴在空间模态和时间演变方面都有所不同。 对SST、500 hPa行星尺度位势高度和风暴轴的耦合SVD分析结果表明，两大洋中纬度地区行星尺度位势高度南北高度差增大时，有利于中纬度斜压性涡动的产生，并使得风暴轴在位势高度梯度最大的区域强度增强。SST场和500 hPa位势高度场的耦合相关关系在两大洋表现并不一致，大西洋海盆出现中纬度大洋西部海温升高（降低），格陵兰岛南部海温降低（升高），冰岛以东海温升高（降低）这种“三明治型”海温时，北大西洋中高纬度地区南北位势高度差增大（缩小），在低海温区的南侧会有风暴轴增强（减弱）的空间特征。而太平洋有所不同，海盆南北海温差增大（缩小）时，偏北地区高空南北位势高度差的增大（缩小），使对应区域的风暴轴加强（减弱）。中纬度太平洋地区西部黑潮和亲潮区海温差的增大使大洋中西部500 hPa位势高度差增大并引起中西部上空风暴轴加强从而导致太平洋风暴轴中心向西向南移动的趋势。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪 论

第二章 资料和数据处理方法

第三章 北半球冬季风暴轴的气候态

第四章 北半球冬季风暴轴的年际变化和时空演变

第五章 影响北半球冬季风暴轴变化的外强迫因素

第六章 结论与展望

参考文献

致谢

个人简历、发表的学术论文