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基于CMIP5模式的东亚夏季降水年际变率变化预估

基于CMIP5模式的东亚夏季降水年际变率变化预估

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第32届中国气象学会年会

作者：任永建周波涛宋连春肖莺南京信息工程大学大气科学学院中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室中国气象局国家气候中心

本文利用16个CMIP5模式输出的20世纪气候（his）、RCP4.5和RCP8.5下数值试验模拟结果,分析了东亚夏季降水年际变率在21世纪的变化过程。模式可以再现20世纪东亚和西北太平洋较强的年际变率。模式集合平均结果显示,RCP4.5情景下年际变率... 详细信息

本文利用16个CMIP5模式输出的20世纪气候（his）、RCP4.5和RCP8.5下数值试验模拟结果,分析了东亚夏季降水年际变率在21世纪的变化过程。模式可以再现20世纪东亚和西北太平洋较强的年际变率。模式集合平均结果显示,RCP4.5情景下年际变率在21世纪20年代中期、40年代末以及60年代初发生三次突变,RCP8.5下的年际变率在40年代中期、60年代初发生两次突变。RCP4.5下21世纪初东亚夏季降水年际变率区域性变化差异显著,与1986-2005年相比,华南和中国南海地区偏高幅度在0.5mm/day以上,日本南部、东北地区年际变率偏低0.3-0.5mm/day。进入21世纪中期,东亚夏季降水年际变率呈大范围增强,降水年际变率的增强呈两条带状分布,即梅雨区和热带西太平洋地区。21世纪末期,梅雨区年际变率幅度进一步增强,热带地区年际变率变为显著的正距平。RCP8.5下21世纪初表现出与RCP4.5下一致的区域性特征。进入21世纪中期,梅雨区年际变率变化显著增强。21世纪末期,梅雨区降水年际变率进一步增强,副热带和西太平洋年际变率显著增强,长江中下游降水年际变率负距平增强。

关键词：年际变率夏季降水模式预估东亚

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基于CCMIP5模模式的东亚亚夏季降降水年际变率变化化预估

基于CCMIP5模模式的东亚亚夏季降降水年际变率变化化预估

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第32届中国气象学会年会

作者：任永建周波涛宋连春肖莺南京信息工程大学学大气科学学学院中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验验室中国气象局国国家气候中心

关键词：年际变率夏季降水模式预估东亚

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云南春旱的变化特征、成因分析及预估

云南春旱的变化特征、成因分析及预估

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作者：高璐国家海洋环境预报中心

学位级别：硕士

云南春季干旱灾害频发,对农业生产和社会经济发展均产生了严重影响。因此,开展云南春旱的研究可以为更深入的认识区域气候,做好区域干旱灾害的预测预警工作提供可靠的科学支撑。本研究分析了近60年(1961-2020年)云南春旱的时空变化特征... 详细信息

云南春季干旱灾害频发,对农业生产和社会经济发展均产生了严重影响。因此,开展云南春旱的研究可以为更深入的认识区域气候,做好区域干旱灾害的预测预警工作提供可靠的科学支撑。本研究分析了近60年(1961-2020年)云南春旱的时空变化特征,诊断了在全球变暖背景下影响云南春旱的关键气象因子。探讨了典型春旱发生年春旱形成的重要物理过程,并着重讨论了亚洲夏季风环流异常对春旱的影响及形成机制。利用国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的3个优选模式的模拟和预估结果分析了云南春旱的变化特征。得出以下主要结论:(1)云南春旱的发生频率高、极端程度严重。过去60年云南干旱呈增加趋势,21世纪以来尤为显著。春季处于干湿季转换期,春旱频发且极端程度严重。云南春旱在空间上呈全区一致型变化,其中滇中春旱变化更加显著;在时间上存在准14年的年代际振荡周期和2-4年的年际振荡周期。(2)全球变暖背景下,降水的年际变化是影响云南春旱的关键气象因子。在年际尺度上,云南地区受抑制的水汽垂直输送及偏弱的水汽平流输送,是春旱发生年降水偏少的主要物理过程。从环流及海温外强迫上分析,同期春季呈El Nino状异常模态的热带太平洋海温造成了孟加拉湾夏季风爆发偏晚,从而导致了偏弱的水汽输送;加上低层风场辐散,云南地区受下沉运动控制造成的动力抬升不足,共同导致了云南春季降水显著减少。(3)亚洲夏季风的爆发时间和强度对云南春季5月降水的年际变率具有重要影响。受异常的孟加拉湾夏季风环流影响,云南5月降水存在最显著的年际变率。热带太平洋呈El Nino状纬向海温梯度,通过减弱Walker环流抑制了西太平洋上空对流活动,对流冷却导致菲律宾沿岸低层出现异常反气旋,西太副高加强西伸从而推迟孟加拉湾夏季风的爆发,导致水汽输送不足,通过热力过程引起云南5月降水偏少。同时热带太平洋El Nino状海温异常,叠加北大西洋经向三级子型海温异常会激发出Rossby波列东传,通过中高纬遥相关,引起高层的印度北部至青藏高原西部为异常气旋环流,气旋东侧的辐合下沉气流正好位于云南及孟加拉湾上空,孟加拉湾季风对流活动受抑制,云南上空盛行下沉运动,通过动力过程引起云南5月降水不足。(4)CMIP6中的三个优选模式对于云南春季降水与孟加拉湾夏季风关系的模拟较好,但对于二者的变化特征及强度的模拟技巧较低;模式集合预估的未来孟加拉湾夏季风呈减弱趋势,而云南春季降水呈增加趋势,二者未来变化趋势相反的原因值得进一步探讨。

关键词：云南春旱亚洲夏季风环流水汽收支方程热带海温外强迫模式预估

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全球变暖背景下中国沿海地区海平面变化及预估

全球变暖背景下中国沿海地区海平面变化及预估

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作者：盛芳南京信息工程大学

学位级别：硕士

在全球变暖的背景下,热膨胀和冰盖融化等效应导致的全球海平面上升,直接影响到岛屿和沿海地区人类活动。因此,研究海平面变化具有重要意义。本文利用验潮站的验潮记录,AVISO观测的海平面异常,Church等(2011)验潮站和卫星资料的修正资料... 详细信息

在全球变暖的背景下,热膨胀和冰盖融化等效应导致的全球海平面上升,直接影响到岛屿和沿海地区人类活动。因此,研究海平面变化具有重要意义。本文利用验潮站的验潮记录,AVISO观测的海平面异常,Church等(2011)验潮站和卫星资料的修正资料、CFSR再分析资料的海表风应力、OAFlux的海表面热通量资料,Ishii的SST资料以及太平洋十年涛动指数(PDO)和南方涛动指数(SOI)。发现中国海域无论是近40年(1970-2013)还是近20年(1993-2013)海平面均显著上升。各海区近20年的海平面上升有加速的趋势,且各时段上升速率大于全球平均海平面上升率。北部海域秋季最大,冬季最小;南海海域春季最大,秋季最小。AVISO资料在描述近20年海平面变化的线性趋势上与验潮站资料接近,较大的差异主要是由验潮站地表发生升降引起的。发现实际发生极端海表高度事件的机率比年平均海平面变化所体现出来的要大。年最大值的趋势与年际和年代际变化密切相关,造成年最大值的线性趋势大于年平均的线性趋势的直接原因是10月份净海表热通量的显著增加,而海表短波辐射的增加以及与海表风速减弱造成的潜热释放的减少是导致净热通量增加的主要因子。对模式分析发现在所选的16个模式中1950-2001年模拟结果不论在BYE海域还是SCS海域都比Church计算结果要弱的多而且空间上没有相似的分布。1993-2005年模拟结果要比前者好很多,在BYE海域MIROC-ESM模拟的空间特征和量值大小上都与观测相似。CMIP5模式对中国沿海海平面预估发现在不同场景不同模式下BYE、SCS海域海平面上升趋势模拟结果都不同,但大部分模式预估的结果在未来100年BYE、SCS海域呈上升趋势。MIROC-ESM模式预估的结果在RCP4.5、RCP8.5场景下均为海平面上升,上升趋势分别约为2. lmm/a、2.6mm/a。

关键词：海平面高度线性趋势年最大值模式模拟模式预估

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