中国及北半球极端高温的时空变化特征及其与大气环流的联系

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qingming_369
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
极端高温对人类社会、生态环境等产生极大的影响,研究极端高温的时空变化及其影响因子具有重要的社会意义。本文基于全国772个台站逐日气温观测资料,从高温日数和热浪次数两个方面对1960-2013年中国地区夏季极端高温的时空变化进行了系统地分析,并比较分析多套资料对极端高温的表征。在此基础上,选用可信度最好的WFDEI资料,探讨了1979-2012年北半球及典型区域极端高温的变化特征。最后,利用欧洲中心ERA-interim位势高度场的逐日资料分析极端高温与大气环流的可能联系。主要结论总结如下:  (1)中国地区高温日数和热浪次数在新疆和我国东南部频发,且存在显著的增加趋势。极端高温的变化具有空间不均匀性,除河南山东一带,我国其他地区极端高温均为增加趋势,在当采用百分位指数时,其变化趋势更大且大值区分布零散。EOF分解的第一模态表明极端高温在我国主要为增加趋势;而第二模态主要表现为南部和北部反位相的变化。此外,极端高温存在明显的年代际变化和区域性特征,新疆、黄淮、川渝和东南地区极端高温的变化存在差异,但从1990年代中期开始,高温日数和热浪次数均迅速增加。曼-肯德尔法和11年滑动t检验的结果表明,川渝地区在1978和2000年极端高温发生过两次突变现象;黄淮地区发生在1973年和2000年;东南地区发生在2000年前后。  (2)从气候态、年代际特征、变化趋势和区域特征等方面综合考虑,当使用再分析资料时,采用百分位指数分析极端高温得到的结果更为客观。WFDEI资料和ERA-interim资料均能较好地表征中国地区的极端高温,各有优势,综合而言,WFDEI资料的可信度更高。因此,选用WFDEI资料来分析北半球及典型区域极端高温的变化特征。  (3)北半球地区高温日数的频发区域集中在北非、西亚以及美国西海岸,在中高纬度地区(20-50°N)高温日数的增加趋势最为显著,尤其是在环地中海地区以及西亚地区。EOF分解的第一模态表明北半球地区高温日数主要为增加趋势,变化最为显著的地区集中在环地中海地区和西亚地区。环地中海地区高温日数增加显著,尤其是在30-45°N纬度带上,频发中心向南移动;区域平均高温日数的气候值为12.51天/JJA,增加趋势为3.7天/10a,存在明显的年代际特征,且在1993年发生突变现象。东亚地区高温日数随时间增加,在蒙古高原增加最为显著,频发中心由云贵高原逐渐北移至蒙古高原一带;区域平均高温日数的气候值为13.32天/JJA,线性趋势为1.6天/10a,存在年代际特征,发生突变现象的时间在1993年。北美地区高温日数的变化存在东西向特征,频发中心明显西移;区域平均高温日数先减少后增加,气候值为9.66天/JJA,线性趋势为0.68天/10a,且在2001年发生突变现象。  (4)夏季500hPa、250hPa位势高度场在北半球大部分地区存在明显的增加趋势,在中纬度地区增加最为显著。位势高度场和高温日数的相关性较好,尤其是在中高纬度地区。对环地中海、东亚和北美地区区域平均高温日数的多发年、少发年所对应的位势高度场进行合成。结果表明,当为多发年时,区域对流层中上层主要为反气旋性环流,在上游地区存在弱的气旋性环流;上游地区浅槽的存在,有利于槽前暖平流向脊中输送,使得反气旋性环流发展加强。当为少发年时,区域对流层上空主要为气旋性环流,涡度平流的作用使得地面气旋发展,引发降水降温。  (5)不同的大气环流场分布型对极端高温的影响存在差异。将500hPa位势高度标准化距平场作为左场,同期标准化的高温日数距平值作为右场进行奇异值分解(SVD)。SVD分解的第一对异常奇异向量主要表现为区域一致的分布,区域对流层中上层为气旋性环流时极端高温不易发生,表现为负异常;为反气旋性环流时极端高温易发生,表现为正异常。SVD分解的第二对异常奇异向量主要为南北向或东西向的偶极子分布,对流层中上层存在气旋性环流的地区极端高温不易发生,而存在反气旋环流的地区高温日数频发。
其他文献
Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr(TNTZ)系以d电子理论设计研发的p型医用钛合金,它具有较高的比强度、较低的弹性模量(与人体骨组织较为接近,约为60 GPa)、良好的生物相容性等,从而适合做
基于网络信息化时代的背景之下,行政事业单位推进会计信息化建设现已成为大势所趋.因此,本文围绕新政府会计制度下行政事业单位会计信息化建设展开详细探究,主要分析了该类单
运算能力主要指根据法则和运算律正确地进行运算的能力.小学生运算能力的高低直接影响着学生学习的质量,培养小学生的运算能力需要关注以下几个方面:重视算理的理解;鼓励算法
核心素养是新课程理念中提出的一种新概念,数学核心素养是以数学日常课程教学为依托,根据所学的知识技能,引发对数学的思考,从而解决生活中的实际问题,真正做到情感与态度上
固体"类流态"是固体表面及其内部存在的一种类似于流体的状态,是除气、液、固、液晶之外的一种新的物质存在的形式."类流态"普遍存在于各类固体物质中,当外界条件达到"类流态
论文从生态环境保护的理论研究和管理现状出发,针对影响水生态环境保护机制有效实施的因素众多且关系复杂,水源地生态环境保护机制的理论呈现多样性,具体有:生态补偿机制、水
传统的小学数学课堂多采用“教师讲、学生听”的教学模式,教学方法也比较单一、落后,学生的主体地位得不到体现,无法激发学生的学习兴趣.因此,在新课程改革要求下,小学数学教
我国实行由应试教育向素质教育的转变,继而提升学生的综合素养.在高考改革背景下,教育教学也更注重对学生能力的考查,因此作为高考中的必考科目,生物教学应如何发展,如何提升
本文的目的主要是对碳纳米管增强镁基复合材料的制备工艺、力学性能、增强机理及破坏机制进行研究.论文作者采用差热分析的实验方法探讨了碳纳米管与基体相界面的相容性;采用
本文利用丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸N,N’-二甲氨基乙酯(DMAEMA)为基体制备了两种含碳纳米管的智能水凝胶。首先,利用混酸氧化法处理碳纳米管,制备出分散稳定的碳纳米管悬浮液。FTIR