北太平洋热带辐合带区上升运动的季节和年际变化特征

作     者：隋晓霞 

作者单位：中国海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王启

授予年度：2010年

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

主      题：ITCZ区域 上升运动 ENSO 越赤道气流 澳大利亚高压 淮河流域洪涝 

摘      要：本文利用美国国家环境预报中心和美国国家大气研究中心(National Center for Environmental Prediction, NCEP;National Center for Atmospheric Research, NCAR)再分析资料研究了北太平洋热带辐合带区上升运动(ITCZω)强度和位置的季节和年际变化特征,El Nino-Southern Oscillation (ENSO)对ITCZω强度和位置的影响,越赤道气流以及澳大利亚高压与ITCZω之间的关系,最后分析了2003和2007年淮河流域洪涝期间东亚夏季风系统中的副热带高压、越赤道气流、澳大利亚高压以及ITCZω的异常气候特征。 本文首先提出了确定ITCZω强度和位置的指标。西(东)太平洋140～170°E(140～90°W),0～30°N范围内小于-0.02 hPa/s的ω值与面积乘积之和再除以所选区域的面积作为西(东)ITCZω的强度(东太平洋有陆地的区域只取到150N)。ITCZω位置定义为西(东)北太平洋140～170°E(140～90°W)范围内ω区域平均最小值所在的纬度。利用上述指标计算得出气候平均态下西(东)ITCZω在高(低)层最强,低(高)层最弱,其位置随高度不变(偏北)。在季节变化上西ITCZω在8月最强,9月位置最北,2月最弱,位置最南;东ITCZω在8、9月最强,9月最北,2、3月最弱,位置最南,但中、高层的ω在11月也很弱。ITCZω强度最强(弱)的时间一般与位置的快速北跳(快速南撤)的时间相对应,并且有位置变化超前强度变化的表现。 通过对ω气候和异常值的经验正交函数分解,发现气候值EOF第一模态能很好的反映ITCZω的基本气候状态,具有准半年周期,第二模态反映了ITCZω位置的季节变化特征;异常值EOF第一模态空间场呈现东西反位相的特征,时间序列的功率谱分析最明显的周期为4.8年。西ITCZω强度在厄尔尼诺年偏弱,拉尼娜年偏强;东ITCZω位置在厄尔尼诺年偏南,拉尼娜年位置则偏北,西ITCZω位置和东ITCZω强度在1999年后存在明显的年代际转变。ENSO对ITCZω的影响主要反映在对东ITCZω位置和西ITCZω强度的影响,对东ITCZω强度和西ITCZω位置的影响不明显。 越赤道气流对西ITCZω的影响主要反映在对西ITCZω强度的影响,对西ITCZω位置的影响不明显,基本上都没过信度检验。总体上来说,925hPa上各支越赤道越气流强度异常与西ITCZω强度异常的相关性都要好于850hPa;西ITCZω强度与澳高强度的相关只在对流层低层过95%的信度检验,而中、高层都没过信度检验,西ITCZω位置与澳高强度的相关都低于信度检验水平。 2003年6月下旬～7月中旬副高脊线位置偏南和相对稳定、副高588线北界位于淮河流域以北、副高西脊点偏西;900E以及以东的越赤道气流偏弱;ITCZ及西ITCZω强度偏弱、位置偏南;南半球中纬度的冷空气活动偏弱,这些因子共同作用导致淮河流域雨带稳定和降水集中。2003年和2007年导致淮河流域大水的异常因子之间也存在差异：2007年副高脊线偏南的程度要大于2003年;2007年副高588线北界第一次越过30°N的日期比2003年偏晚,副高588线北移至甚至超过30°N的次数多于2003年;2007年副高较2003年偏弱,其稳定性也比2003年差;2007年除了90°E、105°E和150°E附近的越赤道气流较多年平均偏弱外,125°E附近的越赤道气流也弱于多年平均;2007年西ITCZω偏弱的程度要大于2003年;2007年南半球冷空气偏弱持续的时间虽然长于2003年,但偏弱的程度却弱于2003年。