收藏本站
《兰州大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

全球气象要素场关联特性及在汛期降水预测中的应用研究

支蓉  
【摘要】: 本文基于NCEP/NCAR和ERA40再分析资料构建全球温度场和高度场关联矩阵,并以此为基础探讨气象要素场关联性的整体特征,主要结论如下: (1)分别构建温度关联矩阵和随机关联矩阵并进行比较,发现温度关联矩阵中既存在关联“噪声”又存在真实关联。采用信度为0.01的统计检验能够简单有效地滤除温度关联矩阵中的关联“噪声”。对日温度序列做step=5d,10d...的滑动平均继而构建关联矩阵发现:365-730d可能是温度场时间尺度上的一个转折点;全球平均关联系数CTglobal的总体变化趋势是随step的增加而增大,但趋势逐渐变缓。位于赤道东太平洋海域的正关联中心(区域Ⅰ)(162.5°E-102.5°W,7.5°N-12.5°S)和位于北太平洋海域的负关联中心(区域Ⅱ)(157.5°E-147.5°W,27.5°-47.5°N)是值得重点关注的两个区域,二者之间存在强负相关。取长度为10a滑动窗口研究CTglobal随时间的演变特征发现:CTglobal在1981-1987年之间发生了明显的跃变;区域Ⅰ和Ⅱ对这一跃变也有清晰的反映,区域Ⅱ的跃变略滞后于区域Ⅰ;此外,北太平洋海域负关联中心随时间演变还出现了明显的“位移”,据此提取出北太平洋海域负关联中心最强负关联值,定义为动态北太平洋指数(Moving North Pacific Index, MNPI)。 (2)构建考虑时间延迟情况下的关联矩阵,分析时间延迟对全球温度场关联性时空特征的影响。结果表明:随着延迟时间的增加,全球温度场的关联性总体逐渐减弱,但对应不同的延迟时间其规律也不同,延迟1-30d的情况下,可根据CTglobal的下降快慢大体将其划分为3段:延迟1-7d左右、8-20d左右、21-30d左右。温度场关联系数的空间分布型没有随延迟时间的增加发生明显变化,但在数值上的变化总体呈沿纬向的带状分布,其中北半球中纬度的亚洲大陆大部以及赤道中东太平洋地区分别与同纬度的其他地区变化趋势相反。区域Ⅰ和Ⅱ的平均关联系数随延迟时间的演变规律与全球平均状况相比更加复杂。 (3)讨论增/降温趋势和极端温度事件对全球温度场关联性的影响,由NCEP/NCAR再分析资料得到的结果表明:去除增/降温趋势之后,原本呈现降温趋势的地区关联性有所增强,而原本增温趋势较显著的区域与关联性减弱较显著的区域也有较好的对应关系。但由ERA40再分析资料得到的结论则并没有这种明显的对应关系。总体而言,两套资料的结论都显示增/降温趋势对全球温度场关联性的空间分布型没有太大影响。采用不同的极端温度值替代方案造成全球平均关联系数随时间的演变在90年代之后发生较大差异,究其原因,可能与不同方案下温度场关联系数的南、北半球空间分布在90年代前后发生较大改变有关。 (4)分别基于本文定义的动态北太平洋指数和Trenberth等定义的北太平洋指数,针对长江中下游区域夏季汛期降水模式预报误差寻找降水预测误差场的4个相似年份,将相似年误差场的算术平均作为模式预测结果的误差场进行预测。结果表明,基于动态北太平洋指数选取相似误差场进行模式预测误差订正比利用北太平洋指数效果优越。在此基础上结合欧氏距离加权平均方法能进一步改善预报效果,提高预报技巧。2003-2009年共7年的夏季汛期降水独立样本回报结果表明,动态北太平洋指数对长江中下游夏季汛期降水的具有很高的预测技巧,尤其具有年代际变化特征,与北太平洋海温的演变特征相一致。最后利用动态北太平洋指数制作了2009年中国夏季汛期降水预测,经检验达到了很高的预报技巧。 (5)基于200hPa、500hPa、700hPa高度场和地面气压场全球再分析资料构建关联矩阵。结果表明各层次高度场的关联性在中低纬度区域较好并向高纬度地区递减,呈准带状分布;垂直方向上,低层的关联性较弱,随着高度增加关联性逐渐增强;北太平洋区域从低层至高层均存在一个较强的负关联中心,体现出一定的特殊性。考虑时间延迟的情况下,随着延迟天数的增加关联性逐渐减弱,延迟天数达到15天左右其衰减趋势趋于平缓,达到60天左右发生显著转折。从空间角度来看,环流系统内部关联的衰减速度表现出低纬向中高纬加快,高层向低层加快的特征。各层次高度场和地面气压场全球平均关联系数随时间的变化特征基本保持一致,在1978-1982年和1996-1998年左右发生了两次明显的跃变。 (6)进一步研究北太平洋负关联中心由低层到高层的空间分布特征及其与全球其他强关联中心之间的关系,结果表明:各层次高度场中与北太平洋区域之间存在显著关联的地区比较一致,主要分布在三个区域:赤道中太平洋(中心A)和白令海峡(中心B)(负关联)、北美大陆东南部(中心C)(正关联)。北太平洋区域格点与这三个区域格点间关联性的累加效果使得各层次高度场的北太平洋区域都存在一个明显的负值中心,该负关联中心从低层到高层存在先南后北、先西后东的移动过程,且方向的转变都发生在500hPa高度场。地面气压场中,中心C对北太平洋区域的影响明显弱于其他两个中心,而在700hPa、500hPa和200hPa高度场都是中心A的作用最强。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P457.6

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王绍武 ,龚奇儿 ,钮芬兰;我国气候振动的研究[J];北京大学学报(自然科学);1963年04期
2 周春平,李万彪;大洋暖池特征变化和成因的研究[J];北京大学学报(自然科学版);1998年01期
3 竺可桢;东南季风与中国之雨量[J];地理学报;1934年01期
4 翟盘茂,潘晓华;中国北方近50年温度和降水极端事件变化[J];地理学报;2003年S1期
5 龚道溢,王绍武;大气环流因子对北半球气温变化影响的研究[J];地理研究;1999年01期
6 符淙斌 ,J. Fletcher;LARGE SIGNALS OF CLIMATIC VARIATION OVER THE OCEAN IN THE ASIAN MONSOON REGION[J];Advances in Atmospheric Sciences;1988年04期
7 黄荣辉,吴仪芳;The Influence of ENSO on the Summer Climate Change in China and Its Mechanism[J];Advances in Atmospheric Sciences;1989年01期
8 宇如聪,张明华,俞永强,刘屹岷;长江流域夏季降水及其与海温的滞后相关(英文)[J];Advances in Atmospheric Sciences;2001年02期
9 曾昭美,严中伟,叶笃正;20世纪全球增暖最显著的区域(英文)[J];Advances in Atmospheric Sciences;2001年04期
10 李崇银 ,穆明权;印度洋偶极子对大气环流和气候的影响(英文)[J];Advances in Atmospheric Sciences;2001年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙语圣;民国时期安徽灾荒成因浅析[J];安徽大学学报;2001年01期
2 杨峰;査良松;;城市化对城区气温变化影响的分析——以近40年上海市为例[J];安徽农学通报;2008年23期
3 马英洁;秦涛;张爱玲;张贵明;于江;;昌乐县近49a气候变化特征分析[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年11期
4 李琦;厄尔尼诺与凤阳县气候及烤烟单产和上中等烟比重的关系的研究[J];安徽农业科学;1999年06期
5 郑有飞;陈彬彬;赵国强;陈怀亮;吴荣军;;气候变化对植物春季物候影响分析及模拟——以河南郑州为例[J];安徽农业科学;2007年16期
6 曹士民;江和文;员影;杨文艳;迟春艳;钟莉;;盘锦春季旱涝特征分析[J];安徽农业科学;2007年30期
7 康桂红;郝兰春;杨宗波;杨瑞峰;徐学义;;2006~2007年泰安暖冬成因分析及其影响[J];安徽农业科学;2007年31期
8 阎琦;吴艳青;朱宇;马秀红;崔莉敏;;鞍山市春季气候变化及其对农业的影响[J];安徽农业科学;2008年04期
9 郑有飞;牛鲁燕;;气候变暖对我国农业的影响及对策[J];安徽农业科学;2008年10期
10 贾燕;;基于EOF分析辽宁省极端气温时空分布的研究[J];安徽农业科学;2008年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董海萍;赵思雄;曾庆存;;2004年初夏一次云南暴雨过程的中尺度系统及其水汽特征分析研究[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 董海萍;邓辉;岳琨;;2007年6月广西柳州一次特大暴雨天气的成因分析[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
3 尹志聪;王亚非;;江淮夏季降水季节内振荡和海气背景场的关系[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
4 张爱英;任国玉;郭军;王颖;;近30年我国高空风速变化趋势分析[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
5 罗阳;聂新旺;王广山;;几种统计相似方法的适用性比较[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
6 孙丞虎;李维京;;一种模式气候吸引子约束下的初值协调方法及其在ENSO预测业务中的应用[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
7 张爱英;丁德平;李迅;尹志聪;韩超;;相似离度在北京市道面结冰预报中的初步应用[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
8 张爱英;任国玉;周江兴;初子莹;任玉玉;唐国利;;中国地面气温变化趋势中的城市化影响偏差[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
9 ;Evidence for decreasing South Asian summer monsoon in the past 160 years from varved sediment in Lake Xinluhai,Tibetan Plateau[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
10 李满洲;;第四纪全新世中期中原气候环境的特征[A];河南地球科学通报2009年卷(上册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 魏立新;北极海冰变化及其气候效应研究[D];中国海洋大学;2008年
4 刘金婷;多陆面模式、多驱动场对新疆地区陆面过程模拟研究及结果集成[D];中国海洋大学;2010年
5 陈长霖;全球海平面长期趋势变化及气候情景预测研究[D];中国海洋大学;2010年
6 孙双文;印度洋偶极子东西极演变机制及联系[D];中国海洋大学;2010年
7 胡邦琦;中国东部陆架海泥质沉积区的物源识别及其环境记录[D];中国海洋大学;2010年
8 李春;北太平洋风生环流变异及其对大气环流的反馈[D];中国海洋大学;2010年
9 郑小童;热带印度洋海表温度主模态的长周期变化及对温室气体增加的响应[D];中国海洋大学;2010年
10 方长芳;全球变暖对北太平洋年代际变化的影响及可能机制研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许军苗;小兴安岭汤洪岭雨养型泥炭记录的大气汞沉降与气候变化的响应关系[D];河南理工大学;2010年
2 董涛;生物基因调控系统和钙离子振荡体系的动力学行为研究[D];广西师范学院;2010年
3 王雪峰;山东沿海风暴潮灾害的历史规律研究[D];中国海洋大学;2010年
4 柴晶品;北半球冬季阻塞活动长期变化的研究[D];中国海洋大学;2010年
5 张婕;风—浪要素的全球分布特征研究[D];中国海洋大学;2010年
6 田莹;南海夏季风爆发指数及其对中国降水影响的研究[D];中国海洋大学;2010年
7 孙莎莎;热带印度洋海温时空特征分析[D];中国海洋大学;2010年
8 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
9 白慧;青岛近海夏季海雾年际变化的低空气象水文条件分析[D];中国海洋大学;2010年
10 杨靖文;近100年德国四站点极端降水的频数和强度变化趋势以及极值理论分布拟合[D];中国海洋大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李培基,米德生;中国积雪的分布[J];冰川冻土;1983年04期
2 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
3 王日升;施尚文;;东亚夏季风异常的研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);1987年01期
4 陈述彭;;地球科学的复杂性与系统性[J];地理科学;1991年04期
5 竺可桢;东南季风与中国之雨量[J];地理学报;1934年01期
6 许世远;中国天山现代冰川作用研究[J];地理学报;1963年04期
7 杨怀仁,邱淑彰;乌鲁木齐河上游第四纪冰川与冰后期气候波动[J];地理学报;1965年03期
8 王馥棠;近百年我国积温的变化与作物产量[J];地理学报;1982年03期
9 郭其蕴;东亚夏季风强度指数及其变化的分析[J];地理学报;1983年03期
10 钱维宏,刘大庆;中国北方百年四季降水趋势与海平面气压形势[J];地理学报;2003年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 任宏利;动力相似预报的策略和方法[D];兰州大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈烈庭,詹志强;北太平洋东西部气压距平的遥相关[J];科学通报;1984年08期
2 蒋尚城,张卫东;OLR揭示的北太平洋副热带高压的气候学特征[J];地理研究;1994年02期
3 殷永红,蒋全荣;北太平洋中纬度地区加热场2年~4年振荡的诊断分析[J];南京气象学院学报;1997年04期
4 郝志东;;智斗鱿鱼[J];海洋世界;2002年10期
5 周天军,俞永强,刘喜迎,郭裕福,刘海龙,李薇,宇如聪,张学洪;全球变暖形势下的北太平洋副热带-热带浅层环流的数值模拟[J];自然科学进展;2005年03期
6 郭建民;刘秦玉;;北太平洋局地海洋-大气相互作用的主模态[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2010年10期
7 路凯程;卢姁;张铭;;赤道外北太平洋上层洋流异常分析[J];海洋通报;2011年01期
8 A.T.Kotilainen,马婷婷;9500年以来北太平洋气候的快速变化[J];海洋石油;1996年03期
9 刘金芳,江伟,俞慕耕,尼建军,梁广建;北太平洋海浪场时空变化特征分析[J];热带海洋学报;2002年03期
10 李丽平,王盘兴,郑秀云;北太平洋浅层海温时空特征及区域海气相互作用的诊断分析[J];南京气象学院学报;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 丁翔;王新明;谢周清;麦碧娴;孙立广;;北太平洋及北极海洋大气中持久性毒害有机物的空间分布、来源解析与长距离传输[A];第十届全国气溶胶会议暨第六届海峡两岸气溶胶技术研讨会摘要集[C];2009年
2 赵平;Yang Song;简茂球;陈军明;;夏季亚洲陆地和热带-北太平洋SST对亚洲-太平洋气候的相对控制[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
3 陈永利;赵永平;王凡;;ENSO循环相联系的北太平洋次表层海温异常[A];“海洋动力过程与天气、气候变化”联合学术年会论文摘要集[C];2009年
4 李春;吴立新;;海洋-大气对北太平洋动力强迫的响应:一个耦合观点[A];“海洋动力过程与天气、气候变化”联合学术年会论文摘要集[C];2009年
5 吕庆平;卢姁;张铭;;冬季赤道外北太平洋流场异常的复EOF诊断分析[A];第28届中国气象学会年会——S17第三届研究生年会[C];2011年
6 张少波;李向军;;夏季北太平洋上混合层深度分布研究——Argo资料与Levitus资料的比较[A];“推进气象科技创新,提高防灾减灾和应对气候变化能力”——江苏省气象学会第七届学术交流会论文集[C];2011年
7 张立凤;吕庆平;;冬季北太平洋NPGO模态与大气NPO模态的关系[A];第28届中国气象学会年会——S4应对气候变化,发展低碳经济[C];2011年
8 刘耕武;;北太平洋沿岸地区植被和区系分异初探[A];中国古生物学会第22届学术年会论文摘要集[C];2003年
9 刘秦玉;;北太平洋气候系统年代际变化机制[A];第六次全国动力气象学术会议论文摘要[C];2005年
10 张永宁;张吉平;;西北太平洋爆发性气旋活动与航线选择[A];中国航海学会海洋船舶驾驶专业委员会天气海洋与航海安全论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 王秋蓉;北太平洋海洋科学组织十七届年会开幕[N];中国海洋报;2008年
2 记者 刘晓华;北太平洋科学组织年会今日在连召开[N];大连日报;2008年
3 ;北太平洋上的中国渔政人[N];中国渔业报;2010年
4 本报记者 张艳;海洋垃圾缘何在此“大集结”?[N];中国海洋报;2010年
5 记者 徐伯元;愿与世界各国分享海洋管理经验[N];大连日报;2008年
6 修先高 张永刚 韩明轩 尚凡强;为国争光 努力拼搏 忠于职守 勇创一流[N];中国渔业报;2006年
7 ;北太平洋海洋科学组织FUTURE计划简介[N];中国海洋报;2008年
8 记者 李明;中美开展渔业远洋巡航执法[N];中国海洋报;2006年
9 小于;全球变暖是太平洋三文鱼生存最大隐患[N];中国渔业报;2009年
10 美国有线新闻网 杨孝文 译;北太平洋发现罕见白色虎鲸[N];北京科技报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 支蓉;全球气象要素场关联特性及在汛期降水预测中的应用研究[D];兰州大学;2010年
2 李春;北太平洋风生环流变异及其对大气环流的反馈[D];中国海洋大学;2010年
3 武晓果;北太平洋以及北极地区海洋边界层大气持久性有机化合物研究:来源、趋势和过程[D];中国科学技术大学;2011年
4 赵霞;全球海—气耦合系统中冬季重现和持续性障碍的特征及物理成因[D];兰州大学;2009年
5 李艳芳;北太平洋副热带环流变异对东中国海海平面变化的影响研究[D];中国海洋大学;2012年
6 龚志强;气候系统的空间结构及遥相关型年代际配置特征研究[D];兰州大学;2009年
7 方长芳;全球变暖对北太平洋年代际变化的影响及可能机制研究[D];中国海洋大学;2010年
8 潘爱军;北太平洋副热带模态水及其形成机制研究[D];中国海洋大学;2004年
9 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
10 冯琳;热带太平洋年代际变化及其形成机制探讨[D];中国海洋大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘珊;北太平洋上层海洋热收支研究[D];中国气象科学研究院;2011年
2 厉萍;北太平洋经向热盐输送研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
3 郭建民;北太平洋局地海洋—大气相互作用主模态的比较研究[D];中国海洋大学;2010年
4 张崇耀;北太平洋温带气旋统计分析研究[D];大连海事大学;2001年
5 程军;北太平洋气候系统年代际演变的主要特征及其海气耦合机制初探[D];南京信息工程大学;2005年
6 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
7 周舒岚;北太平洋副热带逆流对北大西洋高纬度淡水强迫的响应过程和机制[D];中国海洋大学;2011年
8 郑江云;大规模RLC电路的网络分析方法研究与实现[D];合肥工业大学;2006年
9 陈友光;基于Petri网的流程优化和重组的应用研究[D];电子科技大学;2007年
10 孙燕;华北地区降水异常及其与北太平洋海温、100hPa高度场异常的关系[D];南京气象学院;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026