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《南京信息工程大学》 2009年
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气候变化对热带气旋活动的影响

马丽萍  
【摘要】: 台风活动与全球气候变暖之间的关系是当前台风\飓风气候学的研究热点。本文首先主要系统地研究了全球气候变暖对西北太平洋和东太平洋热带气旋(TC)频数的影响。针对若干TC形成的必要条件在响应全球变暖时的产生的气候变化,来寻找引起TC频数气候变化的可能原因,重点放在以下三个热力学及动力学因子气候变化特征,旨在揭示全球变暖的背景下台风活动的长期变化趋势及其可能的热力、动力学机理。其次,利用TC最大潜在强度理论(Maximum Potential Intensity,MPI)研究了20世纪和全球进一步变暖的背景下西北太平洋TC MPI的变化趋势。主要研究结果如下: 首先,研究过去60(1949-2008)年热带北太平洋TC生成的主要初始起源地-大尺度ITCZ(Intertropical Convergence Zone)的气候变率,利用NCEP再分析资料的分析研究发现,依照信风辐合类型和地理位置,北太平洋ITCZ清楚地分成三段,即1)位于西北太平洋100-140°E,10-20°N附近的季风辐合带(简称ITCZ-Ⅰ);2)位于140°E-140。W,5-15°N附近北太平洋中部的ITCZ(简称ITCZ-Ⅱ);3)位于东太平洋140°W-90°W,10-18°N附近的ITCZ(简称ITCZ-Ⅲ)。研究结果表明,过去60年ITCZ的空间分布和气候变率存在区域特征----其强度呈现出西减东增、位置呈现出西落东抬的气候变率。其次,对TC生成的另一必要条件-垂直切变的气候变率进行了研究,基于NCEP再分析资料,过去60年热带北太平洋的垂直切变(200-850hPa差)空间分布以及气候变率在不同海区存在区域差异,联系区域TC发生频数和垂直切变气候分布的特征,把TC活动关键区的垂直切变分成三个关键区,1)位于西北太平洋100-140°E,5-20°N区域的东风垂直切变减小;位于西北太平洋140-180E,10-25°N范围西风垂直切变增加;位于东太平洋130°W-90°W,7-18°N区域东风切变表现增加趋势。最后,根据NCEP再分析资料研究过去60年热带北太平洋增暖过程,发现原来局限在太平洋西部跨赤道的高海温或称作暖池的28℃以上的闭合区域逐年代向中东太平洋扩展,最后20年热带东西太平洋连接起成一条完整的连续的高海温带。太平洋中部和东部的海面增暖后存在明显的南北向SST梯度。根据本文的分析研究,SST增暖的不均匀性可能是造成北太平洋ITCZ区域差异的原因之一。 在模式资料研究方面,利用IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)WCRP WGCM CMIP3(World Climate Research Programmers's Coupled ModelIntercomparison Project 3)高分辨率全球耦合多模式资料集(Multi-Model Dataset)研究TC生成的上述三个条件响应气候变暖背景下的气候变率以及变化趋势,其结果与NCEP再分析资料得到的诊断结论基本吻合。 观测事实表明,无论是西北太平洋(180°E)还是140°E以西海域,近40年来热带气旋频数在明显减少。本文的研究结果表明,这一海域热带气旋频数减少的原因和西北太平洋热带辐合带ITCZ-Ⅰ强度减弱和向赤道一侧位移(Equatorialward displacement)有关。这一区域风速垂直切变在明显减小和SST增暖的变化趋势对这一海域热带气旋发生频数增多是有利的,但它并不能补偿ITCZ的不利作用而使TC频数增加。 分析结果还表明,东北太平洋除了海面温度增暖和西北太平洋是一致的,都是全球增暖的一部分,但东太平洋风速垂直切变在增强,热带气旋发生频数在增加。这样的变化趋势与西北太平洋上的变化趋势恰恰相反,这一海域垂直切变的增加却未能抑制热带气旋的发生。而东北太平洋的热带辐合带即ITCZ-Ⅲ在加强并产生向极位移(Polarward displacement),这样的变化也与西北太平洋完全相反。特别是ITCZ-Ⅲ强度增加的幅度很大,从1949-2008年其中心平均正相对涡度从开始的0.1~*10~(-5)s~(-1)一直增加到最后0.7~*10~(-5)s~(-1),如此强的加强趋势可能是导致这个区域TC频数增加的主要原因之一,即使垂直切变增加也没有抑制TC频数的增加。但不论热带气旋是增多还是在减少,都与ITCZ强度和位移的有利变化一致。 研究的结果还表明,西北太平洋热带气旋发生频数的年代际变化还与ENSO冷暖事件的更迭有关。本文分析表明,50年代至70年代末之前,ENSO冷事件发生强而频繁。70年代末以后,ENSO暖事件发生强而频繁,这与IPCC第三次评估报告发表的结果也是一致的。ENSO冷事件占优势的年代,西北太平洋热带气旋发生频数高,反之,ENSO暖事件发生占优势的年代,西北太平洋热带气旋发生频数低。春季MEI指数与西北太平洋热带气旋频数存在很好的反相关关系,特别是4月/5月的相关关系最好,相关系数为-0.5。 在研究TC强度响应全球变暖发生的变化趋势时,由于TC强度的历史观测资料的不可靠性,观测事实无法判断TC强度的气候变化趋势。因此本文重点研究在全球气候变暖下,西北太平洋热带气旋的最大潜在强度(Tropical CycloneMaximum Potential Intensity,以下简称TC MPI)的变化趋势。利用IPCC WCRPCMIP3全球耦合多模式资料集,评估全球气候变暖下,TC MPI的变化趋势。多模式集成结果表明:在20世纪气候背景下,最后40年SST和对流层上层气温增暖不显著,西北太平洋热带气旋的最大潜在强度呈现出年代际及多年代际振荡。在20世纪多模式中,没有自然强迫而只有温室气体强迫的模式表现SST增暖更明显的特点,而自然因子强迫和温室气体共同强迫的模式对流层上层和海表面增暖较小,自然强迫因子抑制了对流层上层气温和海面温度的进一步增暖。在CO2浓度每年以1%增长率增加的气候背景下,TC MPI随着SST和对流层上层气温显著增暖而同步增加。同时也发现TC MPI的振幅与对流层上层气温振幅反相关。变暖后的气候背景下最后40年、最后30年、最后20年相比较20世纪最后40年、最后30年、最后20年,西北太平洋TC MPI的持续最大风速增加5-10%。其他科学家的模式研究也认为全球变暖背景下TC MPI增强,这种关联不一定通过SST的升高,而是通过排放的CO2产生的温室效应造成。Hender-Sellers等(见第7章文献5)的估算表明,CO2加倍的情况下,台风的MPI将增加10-20%。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P467;P444

【引证文献】
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1 周冲;薛东升;;气候变暖背景下海洋工程设计中几个方面的新提法[J];水利与建筑工程学报;2011年01期
2 刘坦然;刘冬雪;薛东升;王炯炯;;影响我国台风频数与强度变化趋势预测[J];海洋工程;2012年03期
3 隋晓霞;王启;;北太平洋热带辐合带区上升运动的季节和年际变化特征[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2011年04期
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1 隋晓霞;北太平洋热带辐合带区上升运动的季节和年际变化特征[D];中国海洋大学;2010年
2 周冲;我国台风的强度变化趋势及台风风速重现值估计[D];中国海洋大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 王绍武,朱锦红,蔡静宁,闻新宇;ENSO变率的不规则性[J];北京大学学报(自然科学版);2003年S1期
2 曹楚;彭加毅;余锦华;;全球气候变暖背景下登陆我国台风特征的分析[J];南京气象学院学报;2006年04期
3 王慧;丁一汇;何金海;;西北太平洋夏季风的变化对台风生成的影响[J];气象学报;2006年03期
4 余晖;胡春梅;蒋乐贻;;热带气旋强度资料的差异性分析[J];气象学报;2006年03期
5 何敏,宋文玲,陈兴芳;厄尔尼诺和反厄尔尼诺事件与西北太平洋台风活动[J];热带气象学报;1999年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李云;李忠勤;;天山乌鲁木齐河流域50年来气候变化的时空特征[J];安徽农业科学;2011年06期
2 鲁小荣;王巧莲;林芙蓉;杨华;;自然条件对玛纳斯县酿酒葡萄生产的影响及对策[J];现代农业科技;2010年05期
3 费艳琴;周晓英;;影响日照及周边海域热带气旋的气候特征分析[J];现代农业科技;2011年19期
4 ;A Review of the Asian-Pacific Monsoon[J];Atmospheric and Oceanic Science Letters;2009年02期
5 王宁练,张祥松;近百年来山地冰川波动与气候变化[J];冰川冻土;1992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)网络版(预印本);2010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);2011年01期
8 张超;张庆红;;2000—2008年西北太平洋热带扰动的时空分布特征[J];北京大学学报(自然科学版);2011年02期
9 陈效孟;近代四川气候特征初步分析及展望[J];成都气象学院学报;1993年04期
10 刘哲;孙宏宇;张洪新;;气候资源的开发利用与生态平衡的关系[J];赤峰学院学报(自然科学版);2009年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张文龙;张大林;王昂生;崔晓鹏;;台风榴莲(2001)在季风槽中生成的机制探讨[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 吕心艳;端义宏;;季风槽内热带气旋生成的基本特征分析[A];2011年海峡两岸气象科学技术研讨会论文集[C];2011年
3 邓松;汤超莲;任品德;沈东芳;;珠江口近海海洋灾害调查分析[A];第四届粤港澳可持续发展研讨会论文集[C];2008年
4 王万里;王祖武;王学雷;杜良敏;谢应齐;;地气系统角动量守恒对副热带高压南北位移的可能影响——近50年北半球500hPa高度场年代际变化及机制[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第一卷)[C];2009年
5 郭超;刘炜;;海上避台中气象导航的应用[A];2009特大型船舶操纵和船舶安全与管理论文集[C];2009年
6 纪忠萍;谷德军;易爱明;谢炯光;方一川;;近48年来广东春秋旱的变化研究[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
7 何敏;龚振淞;;纬向风垂直切变异常与西北太平洋热带风暴年频数的关系[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
8 董美莹;薛根元;;2004年西北太平洋热带气旋的活动特点与成因研究[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
9 舒守娟;王元;;西藏高原地形扰动对其降水分布影响之研究[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
10 江静;;西北太平洋热带气旋路径特征及其海温背景[A];中国气象学会2006年年会“灾害性天气系统的活动及其预报技术”分会场论文集[C];2006年
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1 杨宇星;热带气旋全球模态及西北太平洋频发区热带气旋变化特征研究[D];中国海洋大学;2010年
2 胡邦辉;西北太平洋热带气旋气候特征及风场计算研究[D];南京大学;2011年
3 刘少军;基于多信息源的台风灾害实时评估系统研究[D];成都理工大学;2011年
4 郑立松;风暴潮—天文潮—波浪耦合模型及其在杭州湾的应用[D];清华大学;2010年
5 乐群;历史气候复杂性[D];华东师范大学;2003年
6 罗少聪;大气负荷效应问题研究[D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所);2003年
7 王庆贵;黑龙江省东部山区谷地云冷杉林衰退机理的研究[D];东北林业大学;2004年
8 宋连春;西北干旱气候变化及其对全球变暖的响应研究[D];南京信息工程大学;2005年
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1 李元妮;南海夏季风爆发与西北太平洋热带气旋活动[D];中国海洋大学;2010年
2 肖波;自动气象站故障诊断与质量控制系统设计[D];电子科技大学;2010年
3 毛燕;船舶防台预报集成模型的研究与运用[D];大连海事大学;2011年
4 祝丽娟;MJO与南海热带气旋活动的关系[D];中国气象科学研究院;2011年
5 赖芬芬;西北太平洋热带气旋强度的年际变化特征及其机理分析[D];南京大学;2011年
6 张宏芳;IPCC AR4气候模式对东亚夏季大气环流模拟的评估及其重建、预估[D];南京信息工程大学;2011年
7 刘蕾;一次暖区暴雨形成机制的数值试验与诊断分析[D];南京信息工程大学;2011年
8 过霁冰;青藏高原关键区积雪“强信号”特征对区域旱涝的影响[D];南京信息工程大学;2011年
9 姜忠宝;冬季北半球极涡一组环流指数在气候研究中的应用[D];南京信息工程大学;2011年
10 黄子眉;北海市沿岸风暴潮特征分析与预报方法研究[D];中国海洋大学;2011年
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1 彭立;苏春江;徐云;满正闯;;径流丰枯时间序列的分形特征及R/S分析[J];安徽农业科学;2007年01期
2 马福慧;长江中游1998年特大洪涝成因分析[J];地球物理学报;2000年03期
3 黄士松;有关付热带高压活动及其预报问题的研究[J];大气科学;1978年02期
4 陈隆勋,李麦村,李维亮,周家斌,何家骅;夏季的季风环流[J];大气科学;1979年01期
5 王继志,李麦村;源于澳洲过赤道气流与中国季风环流和降水[J];大气科学;1982年01期
6 矫梅燕;毕宝贵;鲍媛媛;李泽椿;;2003年7月3~4日淮河流域大暴雨结构和维持机制分析[J];大气科学;2006年03期
7 刘向文;孙照渤;倪东鸿;李维京;贾建颖;谭桂容;;105°E和125°E越赤道气流与南、北半球环流变化的关系[J];大气科学;2009年03期
8 刘舸;孙淑清;张庆云;应明;;热带辐合带的季节内振荡及其与热带气旋发生阶段性的关系[J];大气科学;2009年04期
9 王建,刘泽纯;全球变暖后西北太平洋台风频率的可能变化[J];第四纪研究;1991年03期
10 杨桂山,施雅风;中国沿岸海平面上升及影响研究的现状与问题[J];地球科学进展;1995年05期
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1 于宜法;海平面变化对东中国海工程水位推算影响的研究[D];大连理工大学;2003年
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1 许鹏婧;导管架平台设计中的海洋水文气象参数的统计计算[D];中国海洋大学;2010年
2 林雪;基于危险率分析的风浪参数联合设计标准研究[D];中国海洋大学;2011年
3 李瑞龙;基于改进的台风关键参数的台风极值风速预测[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 陈维杰;超强台风下固定式平台极限承载能力分析[D];中国石油大学;2010年
【二级引证文献】
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1 干学宏;刘世美;江晨晖;;地球危机背景下的建筑节能意义的进一步探究[J];建筑节能;2012年02期
2 张炳蔚;何文亮;周冲;;P-Ⅲ分布求矩适线法MATLAB实现与北海海域设计波高估计[J];水利与建筑工程学报;2013年05期
3 宋毅;施瑜;周冲;;月潭水文站最大流量趋势分析[J];水利与建筑工程学报;2014年04期
4 周冲;张天山;徐海波;员鹏;;影响我国热带气旋的频数与强度预测研究及其在海洋工程中的应对[J];水资源与水工程学报;2013年06期
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1 刘俊杰;单磊;;WRF模式在可能最大降水估算中的试用探讨[A];第31届中国气象学会年会S10 第四届气象服务发展论坛——提高水文气象防灾减灾水平,推动气象服务社会化发展[C];2014年
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1 周冲;我国台风的强度变化趋势及台风风速重现值估计[D];中国海洋大学;2012年
2 冀建树;西太暖池区Hadley环流的年际变化特征及其与海温的关系[D];中国海洋大学;2013年
【二级参考文献】
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1 沈永平,梁红;全球冰川消融加剧使人类环境面临威胁[J];冰川冻土;2001年02期
2 于沪宁,江爱良;厄尔尼诺与全球趋暖灾害骤增对农业持续发展的影响[J];地理科学进展;2000年03期
3 丁一汇,范惠君,薛秋芳,陈桂祥;热带辐合区中多台风同时发展的初步研究[J];大气科学;1977年02期
4 杨桂山,朱季文;全球海平面上升影响研究的内容、方法与问题[J];地球科学进展;1993年03期
5 谢金南,周嘉陵;西北地区中、东部降水趋势的初步研究[J];高原气象;2001年04期
6 田荣湘;全球气候变暖对西北太平洋热带气旋的影响[J];浙江大学学报(理学版);2003年04期
7 潘怡航;赤道东太平洋海洋表面温度与西太平洋台风发生频率的遥相关[J];科学通报;1980年21期
8 李崇银;厄尼诺与西太平洋台风活动[J];科学通报;1985年14期
9 施雅风,刘时银;中国冰川对21世纪全球变暖响应的预估[J];科学通报;2000年04期
10 施能,魏风英,封国林,沈桐立;气象场相关分析及合成分析中蒙特卡洛检验方法及应用[J];南京气象学院学报;1997年03期
【相似文献】
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1 程志强,余灿花;热带气旋气压场和风场的后报模式[J];热带海洋;1994年03期
2 严光华,林仲平,吴志伟;9012号热带气旋维持的卫星云图和垂直结构特征分析[J];台湾海峡;1995年02期
3 高鸣!江苏;我国夏秋主要的灾害性天气系统热带气旋[J];水利天地;1996年03期
4 孔宁谦;热带气旋进入北部湾后强度突变的天气气候特征分析[J];海洋预报;1997年01期
5 张秀芝,黄秀芬,李江龙,宋珊,吴术礼;一百多年来影响黄渤海热带气旋天气气候分析[J];海洋预报;1997年04期
6 李曾中,薛建军,皇甫雪官;DLH1热带气旋路径预报试验[J];气象科技;1997年01期
7 ;西北太平洋热带气旋活动与平流层准两年振荡关系的研究[J];气象科技;1997年02期
8 林志强;1996年影响广东省的热带气旋及其灾害分析[J];广东气象;1997年03期
9 孙峰,刘式适;热带气旋的准平衡动力学结构[J];北京大学学报(自然科学版);1999年03期
10 刘天祥;秋冬季热带气旋路径预报经验数则[J];广东气象;2000年04期
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1 顾申宜;张慧;解晓静;刘阳;叶向顶;;海南井水位对热带气旋响应特征的分析[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
2 吴如松;;及时分析气象,化解航行风险[A];气象海洋环境与船舶航行安全论文集[C];2010年
3 戴秦如;陈宏义;;温台沿海登陆型热带气旋极大风速时空分布初探[A];第28届中国气象学会年会——S12热带气旋[C];2011年
4 王祥涛;高超;;船用西北太平洋热带气旋显示系统[A];2004防止船舶行事故新经验新技术学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
5 朱福海;;海上防台避台的方法及对策[A];1995-2009航海技术论文选集(第1集)[C];2010年
6 张永宁;曾振球;;东北太平洋热带气旋活动规律分析[A];2002海洋船舶防台论文集[C];2002年
7 何小娟;徐一晖;林佩玲;郭兴业;;两个相似路径热带气旋环流特征的对比分析[A];2008年广西气象学会学术年会论文集[C];2008年
8 应明;吕建华;徐明;杨秋珍;;热带气旋相对能量盈亏及其时空分布特征[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 李晓丽;;厄尔尼诺事件与东海气旋及热带气旋活动关系浅析[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“热带气旋和季风”分会论文集[C];2003年
10 陈芳丽;崔少萍;;登陆粤东的0904号热带风暴“浪卡”和0906号台风“莫拉菲”的对比分析[A];第27届中国气象学会年会灾害天气研究与预报分会场论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 郭起豪 孙楠 张倩;三个热带气旋共同影响我国并不多见[N];中国气象报;2010年
2 本报记者 姚小敏;迟来的“热带气旋”[N];人民日报海外版;2010年
3 记者 刘绍翔;三个热带气旋接踵逼近我市[N];台州日报;2010年
4 记者 李伟;粤琼台闽成秋季热带气旋最爱登陆点 浙江最受影响[N];中国气象报;2011年
5 ;热带气旋分级[N];中国气象报;2011年
6 通讯员 胡玉蓉 陈世清;海南精细化预报与热带气旋预报研究通过验收[N];中国气象报;2011年
7 王乃仙;热带气旋的编号和命名[N];光明日报;2004年
8 ;如何给热带气旋命名[N];中国气象报;2000年
9 记者 卢志民;今年或有多个热带气旋影响粤西[N];湛江日报;2010年
10 本报记者 王敬涛;四问“米雷”[N];中国气象报;2011年
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1 凌征;热带气旋对南海上层海洋影响研究[D];中国海洋大学;2011年
2 储惠芸;环境因子对热带气旋时空特征的影响[D];南京大学;2012年
3 杨宇星;热带气旋全球模态及西北太平洋频发区热带气旋变化特征研究[D];中国海洋大学;2010年
4 周洋;ENSO背景下西北太平洋热带气旋强度模拟研究[D];南京大学;2011年
5 胡邦辉;西北太平洋热带气旋气候特征及风场计算研究[D];南京大学;2011年
6 李青青;热带气旋内外雨带结构、外雨带生成和准周期活动[D];中国气象科学研究院;2013年
7 刘玲玲;热带气旋在海洋能量平衡和水团平衡中的作用[D];中国海洋大学;2008年
8 张文娟;热带气旋闪电活动特征及其与气旋特性演变的关系研究[D];中国气象科学研究院;2013年
9 吴岩峻;不同天气系统对海南岛降水的贡献及其变化的研究[D];兰州大学;2008年
10 陈光华;西北太平洋热带气旋活动的年际变化及其机理研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2007年
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1 姚恺丰;热带气旋引发电网群发性故障的动态事故集生成方法[D];哈尔滨工业大学;2013年
2 马轲馨;船舶绕避热带气旋方案效益评估的研究[D];大连海事大学;2010年
3 吴联要;内核及外围尺度对热带气旋强度影响的初步研究[D];中国气象科学研究院;2011年
4 傅雯;空间相似技术及其在热带气旋路径预报中的应用[D];华东师范大学;2011年
5 张新厂;浙江热带气旋灾情变化特征与评估[D];南京信息工程大学;2011年
6 王腾;热带气旋过境对长江河口水体环境的影响研究[D];华东师范大学;2012年
7 叶婷婷;南海热带气旋的若干气候特征分析[D];南京大学;2013年
8 梁朋;热带气旋各个要素对于海洋上层响应的影响[D];中国海洋大学;2013年
9 刘梦亭;热带气旋作用下复杂地形绕流数值计算研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2014年
10 赵军平;西北太平洋热带气旋潜在生成指数的研究[D];南京信息工程大学;2012年
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