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《中国气象科学研究院》 2017年
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2000年前后两类ENSO属性年代际变化的动力学研究

王润  
【摘要】:El Ni?o和南方涛动(合成ENSO)在2000年前后发生了显著的年代际变化,使得ENSO的特征发生了明显改变:与1980-1999年相比,2000年以后ENSO的振幅减弱,主周期缩短,中太平洋型(CP型)El Ni?o事件出现的频率升高,且没有典型的东太平洋型(EP型)El Ni?o事件出现,ENSO的预报技巧也显著降低。本文利用再分析资料,基于统计和诊断方法,详细分析了这次年代际变化相关的特征变化和动力学诊断变化,并考察了造成这次ENSO年代际变化的可能原因。ENSO属性的显著变化,包括振幅、频率和空间型等,与两类ENSO的变化有关,并与两个ENSO耦合模态相联系,即准四年模态(QQ模态)和准两年模态(QB模态),其实质是两个ENSO模态的相对活跃性发生了改变:在1980-1999年期间,与EP型ENSO相联系的QQ模态和与CP型ENSO相联系的QB模态共存于热带太平洋地区,但QQ模态的强度明显高于QB模态,ENSO以EP型为主。但在2000年之后,QQ模态的强度显著减弱,而QB模态则成为热带太平洋地区的主要年际模态,ENSO也以CP型为主。由于2000年前后的年代际变化,使影响ENSO增长和位相转换的主要海洋反馈过程也发生了明显改变,并影响了两个模态的活跃性。QQ模态是一个典型的“充电振子”模态,其位相转换的主要机制来自于赤道热容量缓慢的海洋性动力调整即温跃层反馈(TH项),而QB模态的位相转换机制则来自于纬向平流反馈(ZA项)。反馈过程的改变使得两个ENSO模态的活跃性发生了改变:QQ模态的TH项明显减弱,对ENSO位相转换的作用也明显减小,使得QQ模态活跃性降低,而QB模态的ZA项则明显增强更有利于QB模态的发展。除此以外,Ekman反馈则主要影响赤道太平洋120°W以东的地区,且2000年之后明显不利于ENSO的发展。热带太平洋地区气候平均态的改变可能是这次年代际变化的原因。在2000年以后,赤道东太平洋表面平均信风明显减弱,而在赤道中西太平洋,温跃层明显加深,纬向信风也有所增强,这些平均态的改变可能导致了TH项和ZA项的变化,进而使QQ模态减弱,QB模态增强。全面深入的归因分析还有待进一步的研究。
【关键词】:年代际变化 两类ENSO 准四年模态 准两年模态
【学位授予单位】:中国气象科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P732
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第一章 引言9-15
  • 1.1 研究背景9-10
  • 1.2 研究现状10-13
  • 1.2.1 ENSO的两种类型10-11
  • 1.2.2 ENSO的年代际变化11-13
  • 1.3 问题的提出13
  • 1.4 研究内容13-15
  • 第二章 资料和方法15-19
  • 2.1 资料15
  • 2.2 方法15-19
  • 第三章 两个ENSO模态与2000年前后ENSO年代际变化的联系19-33
  • 3.1 2000 年前后ENSO年代际变化对ENSO特征的影响19-22
  • 3.2 对ENSO的两种类型/两个模态的年代际变化的分析22-26
  • 3.3 海洋上层特征的年代际变化分析26-31
  • 3.4 本章小结及讨论31-33
  • 第四章 2000年前后ENSO的海洋混合层热量收支变化33-51
  • 4.1 ENSO海洋混合层热收支的总体变化情况33-37
  • 4.2 ENSO海洋混合层热收支的各反馈项变化情况37-46
  • 4.3 2000 年前后ENSO年代际变化的原因分析46-48
  • 4.4 本章小结及讨论48-51
  • 第五章 总结与展望51-55
  • 5.1 全文主要结论51-53
  • 5.2 讨论与展望53-55
  • 参考文献55-63
  • 致谢63-65
  • 个人简介65

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