大气季节内振荡对北半球夏季极端气温的影响

作     者：刁逸菲 

作者单位：南京信息工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李天明

授予年度：2018年

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

主      题：BSISO 极端高温 凉爽事件 Rossby波列 季风环流 

摘      要：本文通过分析诊断1983-2012年期间的逐日观测资料和再分析资料,研究了北半球夏季大气季节内振荡(Boreal Summer Intraseasonal Oscillation,BSISO)对北半球夏季极端高温和凉爽事件的影响。研究表明:热带地区的BSISO对流会对中高纬度极端气温事件的发生频率有显著的调制作用,这种调制作用大约滞后3-9天。在BSISO第1、2位相中,当BSISO正降水异常主要位于西北-东南方向倾斜的印度至海洋大陆带状区域、而负降水异常位于北太平洋西部时,北半球中高纬地区发生极端高温事件的频次比非极端高温事件频次大约高出40%。其中,北太平洋以及北极极地地区的增幅最为显著。相反,较高频次的北半球中高纬度凉爽事件主要发生在BSISO第5、6位相中。异常极端温度事件发生频次主要受两种物理机制影响。首先,在第1、2位相中,热带西北太平洋上的负降水异常能够激发对流层上层的Rossby波列(由于能量频散)。此波列具体表现为:位于日本东北部上空的强高压异常中心,阿拉斯加上空弱低压异常中心,美国西部海岸上空的强高压异常中心。中纬度两个强高压异常中心南部的东风异常削弱了气候平均态中沿40°N的副热带西风急流,导致40°N以北的北太平洋地区出现下沉气流异常,继而变暖。其次,南亚和东亚地区的季风增强释放潜热加热大气,形成了纬向季风翻转环流,使得热带印度洋(太平洋)出现大范围的上升(下降)异常。这两个过程都支持更高纬度的北半球产生更频繁的极端高温事件。第5、6位相情况与上述过程大致相反。利用异常大气环流模式(Anomaly general circulation model,AGCM)可以较好的模拟出BSISO引起的中高纬度环流场异常,证实了 BSISO对中高纬度极端温度事件发生频次具有调制作用。