收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

东部和中部型ENSO模态及其对中国降水影响的差异

徐康  
【摘要】:厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)是热带太平洋大尺度海气耦合作用的主要模态,其对全球气候异常有着极其重要的影响。研究证据表明,热带太平洋存在两种不同类型且相对独立的ENSO事件,即以热带东太平洋海表面温度(SST)异常为主的东部(Eastern-Pacific, EP)型ENSO和以热带中太平洋SST异常增暖(变冷),热带西太平洋和热带东太平洋SST变冷(增暖)的中部(Central-Pacific, CP)型ENSO。本论文以EP和CP型ENSO为研究核心,从海洋和大气多个角度深入分析两类ENSO的海气耦合模态和周期变化等主要特征,重点探讨EP和CP型ENSO事件分别对热带大气响应和东亚气候异常的关联,并利用国际耦合模式比较计划5(CMIP5)发布的多情景下全球气候系统模式模拟结果,通过对EP型和CP型ENSO模拟能力的评估,试图揭示两种类型ENSO自然振荡属性及其未来对全球气候变化的可能响应。主要结论概括如下: (1)东部型和中部型ENSO事件分别表现出显著的年际尺度(2-7年)和年代际尺度(10-15年)周期变化特征,并以纬向偶极型和三极型模态于热带太平洋SST和次表层海温(SOT)场之间相互耦合。当CP型ENSO处于成熟位相时,暖SOT异常中心位于日界线(180°)以西地区,其可能导致Nino4区的SOT增温,同时引起热带中太平洋SST增暖。根据SVD分析结果中SOT场的第一和第三模态所对应的时间系数定义为东部型次表层指数和中部型次表层指数,该指标不仅与其它学者定义的两类ENSO指数具有较高的相关性,而且它们具备良好地描述和区分EP型和CP型的ENSO事件的能力。此外,20世纪80年代后SOT在年代际时间尺度上振幅明显增强这一事实说明,CP型ENSO事件的频率和强度均呈现出上升趋势,且在过去30年里CP型ENSO事件明显加强了对全球气候的影响。 (2)EP型和CP型El Nino对热带纬向和垂直环流的响应存在显著差异,根据热带地区海气耦合关系重新定义EP型和CP型SO指数。EP-SO和CP-SO分别与EP型和CP型El Nino模态相互耦合,并呈现出年际(2-7年)和年代际(10-15年)的周期振荡特征。两种不同类型SO指数还将有效地描述热带地区不同的海气耦合作用:当EP-ElNino事件发生时,热带太平洋Walker环流异常表现为大尺度偶极型单圈环流结构;当CP-E1Nino事件发生时,Walker环流异常呈现出纬向三极型双圈环流结构。此外,EP型和CP型SO事件与中国冬春季节降水的关系在全国范围均呈现相反特征,而两类SO事件与中国夏秋季节的降水呈相反特征的地区却分别只集中于长江中下游地区和华南地区。以中国南方冬季降水为例,EP型ENSO往往造成我国南方冬季降水偏多,而CP型ENSO时,南方降水异常偏少,这种相反关系主要体现于年际变化尺度上,同时造成冬季降水异常显著差异的主要原因是西北太平洋异常反气旋环流差异。因此,进行预测东亚季风区季节性降水时必须考虑两类ENSO与我国降水之间关联的差异性。 (3)通过评估CMIP5发布的20个气候模式在工业革命前(Pre-industrial)控制实验中模拟EP型和CP型ENSO耦合模态的能力发现,当前气候系统模式对热带太平洋SST年际变率的模拟能力强于年代际变率,且气候系统模式模拟EP-ENSO的能力相对强于CP-ENSO。所有CMIP5气候模式能够模拟出EP型ENSO的耦合模态,但仅12个模式能够真实反映CP型ENSO的耦合模态。基于这12个气候模式集合结果发现,EP型ENSO模态主要表现出显著的年际变率,而CP型ENSO模态主要表现为多年代际振荡。由于Pre-industrial控制实验仅仅考虑自然因子,因此,CP-ENSO的多年代际周期振荡和EP-ENSO的年际变化特征均属于气候系统中自然变率的结果。 (4)CMIP5气候系统模式对两类ENSO的空间耦合模态和周期变化等主要特性具有较好的历史再现能力,即EP-ENSO呈现为纬向偶极型海气耦合模态,并以年际尺度振荡为主要特征,而CP-ENSO呈现为纬向三极型海气耦合模态分布,并主要以年代际尺度变化为特征,同时可以反映CP型El Nino事件发生频率增多和强度增强的趋势。21世纪在未来全球变暖背景下,热带太平洋EP型和CP型ENSO的空间耦合模态和周期变化等主要特性仍将维持,它们的模态强度较历史模拟结果有所增强,而且未来EP型和CP型El Nino事件亦呈现频率增多和强度增强的趋势。此外,造成热带太平洋SST长期趋势变化的主要原因是外源强迫因子的作用,CP型ENSO的年代际周期变化不仅是气候系统中的自然振荡,而且人为温室气体强迫对CP-ENSO年代际周期变化的影响并不显著。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孙安健,李晓燕;1994/1995ENSO与全球气候异常[J];甘肃气象;1996年02期
2 郭艳君,翟盘茂,贺敬安;OLR资料在ENSO监测中的应用[J];热带气象学报;2003年01期
3 GeorgeJ Kukla ,李勇军;末次间冰期和早冰期的ENSO事件[J];海洋地质动态;2003年04期
4 谢强;李海洋;王东晓;;热带太平洋盐含量的年际变化[J];海洋科学进展;2009年02期
5 夏冬冬,施能,陈绿文;1948—2000年ENSO事件与全球陆地年降水量的关系[J];南京气象学院学报;2003年03期
6 朱晓金;陈联寿;;我国近海热带气旋迅速加强活动特征及其与ENSO的关系[J];北京大学学报(自然科学版);2011年01期
7 朱晓金;陈联寿;;我国近海热带气旋迅速加强活动特征及其与ENSO的关系[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2010年01期
8 姜乃力;厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)对我国气候的影响[J];沈阳教育学院学报;1999年02期
9 施能 ,陈绿文 ,夏冬冬;全球陆地年降水量与ENSO关系的初步研究(英文)[J];Advances in Atmospheric Sciences;2002年06期
10 ;EI NIO PHENOMENON AND EXTENDED ASSOCIATE PATTERN ANALYSIS[J];Journal of Hydrodynamics;2004年01期
11 吴慧;;影响海南的热带气旋气候特征及其与ENSO的关系[J];气象;2005年12期
12 许武成;周旭;徐邓耀;;近50年川中丘陵区气候变化及与ENSO关系研究[J];高原山地气象研究;2008年01期
13 庄丽莉;1994年世界气候概况[J];气象;1995年04期
14 武炳义,高登义,黄荣辉;冬季格陵兰、喀拉海和巴伦支海海冰年际变化与ENSO事件[J];科学通报;1997年18期
15 何发祥;厄尔尼诺现象与黄、东海,对马海域马面渔获量关系─—长江口及其邻近海区ENSO渔场学问题之三[J];海洋湖沼通报;1998年01期
16 陈菊英;ENSO和长江大水对天文因子的响应研究[J];地球物理学报;1999年S1期
17 朱艳峰 ,陈隆勋;亚澳季风异常与ENSO准四年变化的联系分析(英文)[J];Advances in Atmospheric Sciences;2002年04期
18 蒋卫国;李京;王琳;;全球1950—2004年重大洪水灾害综合分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2006年05期
19 李海洋;谢强;王东晓;;1980~1999年热带太平洋次表层盐度年际变化同化数据分析[J];海洋学报(中文版);2006年06期
20 刘宣飞;袁慧珍;管兆勇;;ENSO对IOD与中国夏季降水关系的影响[J];热带气象学报;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李崇银;穆明权;;ENSO本质的进一步研究[A];大气科学发展战略——中国气象学会第25次全国会员代表大会暨学术年会论文集[C];2002年
2 张丰启;崔晶;;ENSO暖位相向冷位相转换过程中的海气耦合研究[A];大气科学发展战略——中国气象学会第25次全国会员代表大会暨学术年会论文集[C];2002年
3 曹璐;孙丞虎;任福民;袁媛;江静;;一种综合监测两类不同分布类型ENSO事件指标的研究[A];第28届中国气象学会年会——S5气候预测新方法和新技术[C];2011年
4 曹璐;孙丞虎;任福民;袁媛;江静;;两类ENSO事件监测指标的研究[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
5 程正泉;丁裕国;;全球气温与ENSO耦合振荡的初步分析[A];大气科学发展战略——中国气象学会第25次全国会员代表大会暨学术年会论文集[C];2002年
6 陶利军;胡永云;;年际尺度上ENSO对Hadley环流边界的影响[A];第28届中国气象学会年会——S17第三届研究生年会[C];2011年
7 杨海军;;增暖气候背景下的温和ENSO[A];海峡两岸气象科学技术研讨会论文汇编[C];2004年
8 余志豪;何卷雄;杨修群;;PDO和ENSO的变化特征及相互关系[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
9 吴珊珊;邹海波;章毅之;胡菊芳;;ENSO对江西省春季降水的影响[A];第27届中国气象学会年会副热带季风与气候变化分会场论文集[C];2010年
10 郭艳君;翟盘茂;;OLR资料在ENSO监测中的应用[A];第十三届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐康;东部和中部型ENSO模态及其对中国降水影响的差异[D];南京信息工程大学;2013年
2 康霖;北太平洋低纬度西边界流的时空特征及其与ENSO循环的联系[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
3 宫婷婷;南半球环状模与ENSO的关系研究[D];中国海洋大学;2009年
4 周先春;ENSO海气耦合模型的解析解研究[D];南京信息工程大学;2011年
5 王天顺;日本海海平面年际变化及其对ENSO的响应[D];中国海洋大学;2009年
6 李天然;华南冬半年降水对ENSO循环的不对称响应[D];中国气象科学研究院;2013年
7 左金清;AO/NAO与ENSO的联系及其对中国气候异常的影响[D];兰州大学;2011年
8 秦淑莲;前期海温和ENSO指标与棉铃虫发生的遥相关及长期灾变预警[D];南京农业大学;2003年
9 齐庆华;西太平洋暖池纬向变异规律研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
10 冯俊乔;热带印度洋低频Rossby波及其对上层热结构的影响[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹璐;两类ENSO事件的监测及大气的响应[D];南京大学;2011年
2 张磊;ENSO非对称的初步探讨[D];中国海洋大学;2012年
3 丛晓明;近40a青海高原主要气象灾害对ENSO的响应[D];青海师范大学;2012年
4 李轶斐;北太平洋无风带位置的变化及其对ENSO的响应[D];中国海洋大学;2011年
5 杨丹宁;太平洋北美型遥相关(PNA)事件的变化研究[D];中国海洋大学;2012年
6 张岚;南印度洋偶极子的特征和机理及其与ENSO的关系探讨[D];南京信息工程大学;2012年
7 卢峰;对流层准两年振荡(TBO)对ENSO的影响[D];南京信息工程大学;2011年
8 吕学珠;孟加拉湾海平面异常的低频变化及其对ENSO的响应[D];中国海洋大学;2012年
9 张冲;1950年以来ENSO事件对我国气候影响研究[D];陕西师范大学;2012年
10 韩文韬;近50年中国冬夏气温对ENSO响应的年代际变化特征研究[D];南京信息工程大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 翟盘茂 赵宗慈;ENSO监测和预测系统[N];中国气象报;2001年
2 ;张祖强:从从容容才是真[N];科技日报;2003年
3 实习生 邓茜 本报记者 游雪晴   ;张人禾:与时间赛跑   [N];科技日报;2004年
4 广东 罗奕东;打造另类PCI128[N];电脑报;2002年
5 冯乐;第三部分 地理环境 海洋环境(下)[N];山西科技报;2003年
6 李丹;学笃风正科研路[N];中国气象报;2002年
7 ;冷暖骤变细评说[N];中国气象报;2003年
8 江苏 汪凯罗;3·15之声卡[N];中国电脑教育报;2001年
9 本报记者 李晔 通讯员 战峰;圣婴春夏可能添乱[N];中国气象报;2002年
10 郭志武;事业发展加速器[N];中国气象报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978