全球變暖背景下強對流天氣形成機理

【摘要】：本文根據(jù)1948年—2008年的NCEP/NCAR月平均資料,日平均資料,全國743站的站點逐日降水資料及國家氣候中心提供的環(huán)流指數(shù)數(shù)據(jù)。采用小波分析,帶通濾波,趨勢系數(shù)法等統(tǒng)計方法驗證了在全球變暖的背景下,江淮流域下游為暴雨強度增強的最大區(qū)域,故本文以此區(qū)域的46個連續(xù)的站點為代表。在全球變暖的背景下,分別找到了副高面積和強度,極渦的面積和強度幾個環(huán)流因素。以及強對流降水天氣方面的影響因子的變化,即大氣中水汽含量、濕空氣熱含量和不穩(wěn)定度三個影響因子的年際變化著手。得到以下結論： 首先,江淮流域下游暴雨的強度呈顯著的上升趨勢,亞洲極渦的強度和面積指數(shù)與暴雨強度序列有顯著的負相關性,即亞洲極渦強度減弱,則暴雨強度增強；亞洲極渦面積縮小,暴雨強度增強。副高強度和面積與暴雨強度有顯著的正相關性,即副高強度增強,則暴雨強度增強；副高面積擴大,則暴雨強度增強。 其次,暴雨強度存在不同周期的模態(tài),其中9至12年周期模態(tài)的影響因子是太陽黑子的活動。線性模態(tài)與極渦、副高的面積和強度指數(shù)做相關顯著程度遠遠高于原序列。而其他的模態(tài)與極渦、副高的面積指數(shù)和強度指數(shù)環(huán)流指數(shù)做相關未通過檢驗。表明暴雨強度增強主要是通過線性模態(tài)起作用的。 最后,從對流天氣影響因素出發(fā),分析了增暖前后江淮流域下游地區(qū)6月份強對流降水指數(shù)天氣方面的影響因子的變化。即大氣中水汽含量、濕空氣熱含量和不穩(wěn)定度三個影響因子的年際變化情況,然后從天氣方面的的角度反映了全球變暖后的環(huán)流場的變化通過這些影響因子影響到江淮流域下游暴雨強度的增強。結果表明,全球增暖后,對流層中、高層水汽含量在各月均呈下降趨勢,對流層低層水汽含量呈上升趨勢；熱晗除個別年份外,在700hPa、850hPa、1000hPa三層均有明顯增長；大氣中不穩(wěn)定性也顯著增強。進而導致極端降水強度和頻率的增加。 【關鍵詞】：氣候變暖 暴雨強度 環(huán)流因子 降水因子
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：P467
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究極端氣候事件的意義8-9
• 1.2 極端降水的研究進展9-14
• 1.3 本文的研究內容14-16
• 第二章 氣候資料及分析技術16-22
• 2.1 資料16-17
• 2.2 文章中涉及的方法17-22
• 2.2.1 小波分析17-18
• 2.2.2 氣候傾向率18-19
• 2.2.3 水汽通量19
• 2.2.4 不穩(wěn)定度計算19-20
• 2.2.5 熱焓的計算20-21
• 2.2.6 極端降水指數(shù)的選取21-22
• 第三章 溫度和降水指數(shù)的統(tǒng)計分析22-28
• 3.1 區(qū)域選取22-23
• 3.2 近49年北半球溫度變化特征23-24
• 3.2.1 近49年北半球地面溫度時間序列23-24
• 3.3 江淮流域各極端降水指數(shù)在隨溫度變化的時空變化特征24-28
• 3.3.1 各極端降水指數(shù)的長期變化特征24-26
• 3.3.2 降水指數(shù)的周期分析26-28
• 第四章 分析暴雨強度的環(huán)流影響因素28-47
• 4.1 暴雨強度的各個模態(tài)28-29
• 4.2 暴雨強度各個模態(tài)與環(huán)流指數(shù)做相關分析29-30
• 4.3 關鍵環(huán)流指數(shù)的超前相關分析30-33
• 4.4 對關鍵環(huán)流指數(shù)的小波分析33-34
• 4.5 暴雨強度指數(shù)與高度場的相關分析34-36
• 4.6 暴雨強度指數(shù)線性模態(tài)與高度場的相關分析36-38
• 4.7 亞洲極渦強度指數(shù)、面積指數(shù)與高度場的相關場分析38-41
• 4.8 副高指數(shù)與高度場的相關場分析41-42
• 4.9 強弱年的合成分析42-46
• 4.9.1 北半球溫度序列變化42
• 4.9.2 北半球溫度指數(shù)與環(huán)流指數(shù)的相關42-43
• 4.9.3 強弱年高度場風場的合成分析43-46
• 4.10 本章小結46-47
• 第五章 對流性天氣影響因子的長期變化特征47-54
• 5.1 水汽含量的變化特征47-49
• 5.2 大氣穩(wěn)定度的變化特征49-51
• 5.3 濕空氣熱焓的變化特征51-53
• 5.4 本章小結53-54
• 第六章 文章結論54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-59

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