两类ENSO事件对西北太平洋热带气旋活动的季节调制研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangxudan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文综合各种观测资料和再分析资料,结合基于大气环流模式的数值模拟试验,讨论了东太型和中太型两类ENSO事件对西北太平洋热带气旋(TC)活动的季节调制。首先,利用两套TC观测资料(CMA和JTWC)研究了西北太平洋TC的频数、源地、移动路径、持续时间、强度和强度变率等方面的基本气候特征,探讨了大尺度环境因子与TC强度变率之间的关系;其次,基于观测资料,分析了不同季节(春、夏、秋3季)两类ENSO事件对西北太平洋TC活动的不同影响;最后,利用ECHAM5大气环流模式模拟大尺度环流对两类ENSO事件的季节响应,从而揭示和分析了两类ENSO事件对西北太平洋TC活动进行季节调制的物理机制。   主要结论如下:   1.西北太平洋TC活动及有关环境场的气候特征   两套TC资料均表明,各等级的TC生成频数、生成位置、移动路径存在明显的季节特征。TC主要生成区随季节演变沿顺时针方向移动:1-4月TC生成主要集中在东南(SE)象限,5-6月西移至西南(SW)海域,7-8月北抬至西北(NW)象限,9月东移至东北(NE)海域,之后南退至SE海域,即沿SE→SW→NW→NE→SE(JTWC中SE→SW→NW→SE),经历准一年的周期过程。冬季,TC主要在热带洋面活动,移动路径相对较短;春季,TC以西行(穿过菲律宾和南海登陆中国华南和越南)和东北转向(移向日本及附近地区)路径为主;夏季,3条主要路径和登陆东亚的TC活动均增加;秋季,TC活动范围向东、向南压缩,其影响逐渐远离大陆。   对于TC持续时间,两套资料所示的年际、年代际变化和长期趋势变化均存在较大差异。CMA(JTWC)中,20世纪60年代和90年代分别对应为TC持续时间的波峰(波谷)和波谷(波峰);二者记录的长期变化趋势分别为显著缩短和显著增长。两套资料中TC强度均呈一致减弱的变化趋势(-0.19ms-1/年和-0.11 ms-1/年)。同时,强度和持续时间的季节对应关系较好:TC在4月和10月对应强度较强,持续时间较长;而在1-2月和6-7月对应TC强度较弱,持续时间较短。   TC强度变率呈南正北负的偶极子分布特征。TC在热带洋面强度增强,在北侧冷水区及陆地上减弱。通过比较TC强度变率与大尺度环境因子的关系,发现TC增强通常需满足以下条件:   (1)高海温(SST不低于27.5℃)和高热含量(OHC不低于40 kJ/cm2)的热力条件;   (2)环境场垂直风切变较低(VWS不大于14m/s),并且伴随较小的移动速度,移动路径以西行或西北行为主(U<0 m/s)。   2.两类ENSO事件对西北太平洋TC活动的季节调制:观测资料分析研究   两套TC资料一致表明,春季东太型暖/冷事件(EPW/EPC)使得TC在SE(SW)象限生成显著偏多,但两类ENSO事件对TC持续时间和强度的影响相对较小。夏季,EPW发生时,TC在SE(NW)海域生成显著偏多(少);EPC利于TC在NE和NW两个北侧海域生成,而抑制其在SW形成;中太型冷事件(CPC)不利于TC在SE海域生成。秋季,EPW对应整个西北太平洋地区的TC频数显著偏少,中太型暖事件(CPW)抑制(促进)TC在SCS(SE)地区发展;CPC促进TC在SCS形成。EPW使得TC持续时间和强度显著增加,EPC显著缩短了TC的生命周期。TC生成位置的这些变化特征与TC生成潜力指数的分布一致。   春季EPW事件中,东北向的异常引导气流控制着WNP副热带地区,促进TC东北转向;异常西风位于热带地区,从而抑制TC西行和西北行。与TC在SE海域生成显著偏多有关,TC强度变率的正值中心向东南延伸。夏季,EPW事件中引导气流不利于TC西行和西北行,而CPW事件则促进TC西北行、抑制其西行。秋季ENSO事件中引导气流和TC移动密度的分布特征与夏季类似。CPC中,TC强度变化主要集中在150°E以西,这与TC生成主要集中在西侧海域且东北转向路径显著偏少有关。   3.两类ENSO事件对TC活动的影响:基于大气环流模式的模拟研究   总体而言,模式模拟的大尺度环流对两类ENSO事件的响应特征与观测分析的结论一致。EPW事件中,模拟的Walker环流的异常湿上升支位于中/东太平洋,干下沉支位于西太平洋,从而使得西北太平洋SE象限对流活动增强、VWS减少、涡度和GPI增加。这些模拟特征与夏季TC在SE象限显著增加,秋季在SW和NW海域(CMA)显著减少的观测结论一致。同时,EPW试验中,春季引导气流在台湾东侧海域上空呈反气旋式异常,其北侧显著的西风异常引导TC东北转向;夏秋季节东亚大槽加深,显著的西风异常引导气流出现在东亚沿海地区。模拟的引导气流支持观测中TC移动路径的变化特征。EPC试验中,所有变量的分布特征均与EPW试验的结果几乎相反。伴随热带太平洋SST正异常中心的西移,CPW事件中Walker环流也向西移动。夏季,模拟的引导气流利于TC西北行登陆日本和朝鲜。秋季Walker环流西侧下沉支北移至SCS,从而抑制TC生成。对比EPC,CPC事件使得中/东太平洋地区的Walker环流下沉支范围更集中、强度更强,对应SE象限VWS的正异常、涡度和GPI负异常也更强。因此,CPC事件中SE海域的环境场更不利于TC形成。夏季,异常东风控制着WNP热带地区,从而使得中国东部沿海的TC活动增加。秋季,西太地区的Walker环流上升支北移至SCS,从而促进TC在此生成。
其他文献
针对实际使用中出现的PLC的CPU中数据区的数据不能长期存储的问题,以西门子公司的S7-200系列PLC为例,总结了解决数据易失问题的存储方法,并对每种数据存储方法进行了详细说明
丝绸之路遥相关(the Silk Road pattern,下文简称为SRP)是夏季欧亚大陆对流层经向风的一个主导模态,其对夏季欧亚大陆的区域气候有着重要影响,因而有必要对其形成机制进行研究。尽
首先,利用来自全球协同加强观测计划之亚澳季风青藏高原试验的观测资料并结合水热耦合模式研究了青藏高原冻土冻融过程对地表水热交换的影响。辐射、能量各要素以及蒸散发在四
西北太平洋(WNP)是全球最活跃的热带气旋(TC)生成源地。近三十年来,热带气旋带来的强风和强降水造成沿岸地区的经济损失在显著增加,因而对热带气旋的研究不仅具有学术价值也具
甲烷作为仅次于二氧化碳的长寿命温室气体,不仅影响着地球上辐射平衡,而且其在大气中的化学反应对大气的氧化清洁能力也起着至关重要的作用。因此,系统全面地研究中国区域的甲烷
本文利用1951~2010年的日气象观测资料,分析了站点资料的缺失问题,并进行了相应的插补。在此基础上,利用正交旋转因子分析方法,对中国1951~1980年、1961~1990年、1971~2000年及1981~20
本文以我国甘肃玉门风电场为例,进行了中尺度气象预报模式(WeatherResearch and Forecasting Model,WRF)与资料同化技术在风电场短期风速预报中的应用研究,探讨了其对风电场未来
研究了状态矩阵具有不确定性的广义周期时变系统的鲁棒非脆弱控制问题.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,分别对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动两种情形加以讨论,而非脆弱
低频大气波动是大气动力学和气候动力学研究的一个重要领域。低频大气波动是影响短期气候变率的重要因子,而且它能够通过影响大尺度环流系统来影响天气。另外,外强迫(比如温室气
学位