刘海文[1]2004年在《北极区域海冰异常变化与华北夏季降水的年际关系及其年代际变化》文中指出选用英国Hadley气候研究中心的UK／GISST海冰面积指数资料集、NCEP／NCAR逐月再分析资料500Hpa位势高度场资料和中国160站降水资料，分析了冬季戴维斯海峡海冰面积变化与华北夏季降水年际关系及其年代际变化。结果表明： 冬季北极海冰面积有明显的年际、年代际变化特点，冬季北极海冰面积变化近50年来有趋势性减少特征。 冬季戴维斯海峡海冰面积与华北7月降水在年际变化尺度上有明显的反相关关系。冬季戴维斯海峡的海冰面积增多(少)，同年华北7月降水偏少(多)。冬季戴维斯海峡海冰是影响华北7月降水的“强信号”。 冬季戴维斯海峡海冰面积与华北夏季及7、8月降水年际关系有明显的年代际变化特征：其与夏季总降水的年际关系由1974年前较好的负相关在1974年后变差，与7月降水的年际关系由1974年前较好的负相关在1974年后变弱，与8月降水的年际关系由1974年前较好的负相关在1974年后变差；另一方面，其与中国160站夏季及7、8月降水的年际关系在1974年前后发生变化的主要特征是：与夏季总降水、7月、8月降水的年际关系由1974年前的相关系数分布呈“东西型”变为1974年后相关系数分布呈“-+-”的“南北型”。 冬季戴维斯海峡海冰面积和北半球夏季、7月500Hpa位势高度场年际关系的年代际变化主要是相关系数分布型的变化：1974年前，相关系数分布型呈一个自新地岛开始经巴尔喀什湖到日本海的“-+-”型，该型和同期华北降水的反相关较好；1974年后，相关系数分布型变为呈自乌拉尔山开始经贝加尔湖到河套的“+-”型，该型和同期华北降水相关差。1974年前，冬季戴维斯海峡海冰面积和北半球8月500Hpa位势高度场的相关系数呈一个自乌拉尔山开始到鄂霍次克海以北分布的“+-+”型，该型和8月华北降水的反相关较好；1974年后，相关在欧亚大陆地区变差，没有明显的相关型，冬季戴维斯海峡海冰面积和8月华北降水关系变差。
宋华[2]2003年在《春季格陵兰海冰对华北夏季降水的影响及其可能影响途径》文中指出本文首先分析了华北夏季降水和北极海冰面积的时空变化特征，并通过SVD方法分析了春季北极海冰面积与中国夏季降水的相关分布型，确定出北极海冰的关键区格陵兰海，然后分析了春季格陵兰海冰变化的气候特征，最后讨论了春季格陵兰海冰对华北夏季降水的影响及其可能影响途径。经初步分析，主要得出以下结论： (1)周期分析表明华北夏季降水存在2年左右、3年左右、6年、8年和18年左右的变化周期。1951-2000年华北夏季降水有明显的减少趋势，且在1979年发生突变，1951-1979年华北夏季多雨，偏涝，1979-2000年华北夏季少雨，偏旱。近50年里华北夏季严重涝年有7年，其中1956年和1963年为异常涝年；严重旱年有8年，其中1997年为异常旱年。夏季华北地区五十年代到六十年代中期气候偏湿，以雨涝多见；八十年代到九十年代初期气候偏干，以干旱多见。 (2)北极海冰在3月面积最大，2、4月次之；9月海冰面积最小，8、10月次之。其中2-4月以及8-10月海冰面积变化幅度不大，而4-8月和10月-次年1月海冰面积变化幅度则相当大。据此，本文提出如下分季方法：冬季为2、3和4月；春季为5、6和7月；夏季为8、9和10月；秋季为11、12和次年的1月。北极海冰面积过去42年(1953-1994年)来经历了一种趋势性的减少，春季(5-7月)北极海冰异常变化对此做出了主要贡献。 (3)采用奇异值分解方法，由第二对空间分布型可以看出，春季格陵兰海冰与华北夏季降水存在明显的正相关关系，即春季格陵兰海冰面积偏大(小)，则后期华北夏季降水偏多(少)。 (4)周期分析表明春季格陵兰海冰存在2-3年、4年、5年和11年的变化周期。自二十世纪70年代以来，春季格陵兰海海冰面积有一明显的减少趋势，其中80年代至90年代这种减少趋势是十分显着的，由Mann-Kendall方法确定出春季格陵兰海冰面积在1972年发生突变。 (5)春季格陵兰海冰面积偏大(小)：后期夏季日本海高压偏强(弱)，而大陆上低压也偏强(弱)，易(不易)形成西低东阻的形势；华北地区的上升运动增强(减弱)；东亚夏季风偏强(弱)，向华北地区输送的西南暖湿气流偏强(弱)，而对应高空华北地区上空冷空气活动偏强(弱)，利于(不利于)华北上空冷暖空气的交汇；夏季赤道东太平洋海温偏低(高)，西风漂流区海温偏高(低)。在以上的环流背景下，华北夏季降水偏多(少)，易涝(旱)。
吕俊梅, 祝从文, 琚建华, 林祥[3]2014年在《近百年中国东部夏季降水年代际变化特征及其原因》文中进行了进一步梳理本文利用测站降水观测资料分析过去一百多年中国东部华北、长江流域以及华南夏季降水的年代际变化特征发现,尽管这叁个地区的夏季降水具有不同的年代际转折时期,但是均同时在1910年代初期、1920年代初期、1940年代中期、1960年代中期、1970年代末期以及1990年代初期发生了跃变。近一百年间不同年代际时期东部夏季降水的分布型主要以南正北负或者南负北正的偶极型为主,并且无论是偶极型分布还是叁极型分布,两个相邻年代际时期中国东部降水分布型发生完全反向变化的概率较高(60%)。此外,夏季的PDO、冬季的AO以及春季的北极海冰也同时在1920年代末期、1940年代中期、1970年代末期以及1990年代中期左右发生了跃变,这几次跃变时期与中国东部叁个不同地区夏季降水发生跃变的时期一致,表现出近百年来太平洋年代振荡(PDO)、北极涛动(AO)以及北极海冰这叁个因子对中国东部夏季降水年代际变化的协同作用。在年代际时间尺度上,夏季的PDO与华北夏季降水显着负相关。PDO的年代际变化能够在500 hPa位势高度场中激发出太平洋—日本(PJ)型年代际遥相关波列;同时在850 hPa风场中激发出类似于影响华北夏季降水年代际变化的大气环流型,从而影响华北降水的年代际变化。冬半年的AO与长江流域夏季降水存在显着正相关关系。冬季到春季正位相的AO导致亚洲大陆南部处于湿冷状态,土壤湿度的记忆性可将这种状态延续到夏季。因此,夏季海陆热力对比减弱,东亚夏季风发生年代际减弱,相应地长江流域的降水年代际增多。春季北极海冰与华南夏季降水显着负相关,北极海冰的年代际异常能在500 hPa位势高度场中激发出与静止Rossby波异常传播相联系的欧亚—华南年代际遥相关波列,从而影响华南降水的年代际变化。
郝立生[4]2011年在《华北降水时空变化及降水量减少影响因子研究》文中研究表明本论文利用国家气象信息中心整理的全国752站1951-2008年逐日逐月降水资料、NCEP/NCAR再分析的1951-2008年月平均环流资料、NOAA重构的1951-2008年月平均海温等资料,采用多种统计方法、环流合成分析等方法,综合分析华北降水时空变化及关键影响因子、降水季节演变主模态、印度洋偶极子、东亚季风环流变化与华北夏季降水减少的关系。主要结论如下：1)华北各区域降水变化不一样,如果研究华北降水整体变化趋势,可能选择山西、河北(含京津)作为代表区更为合理。华北近50年降水减少主要是由于夏季雨量减少造成的,其中夏季雨日减少,尤其暴雨雨日减少造成的影响最为重要；华北近50年雨季峰值雨量显着减小和雨季变长是华北夏季降水量减少的又一个内在特征。2)华北夏季降水在1965年发生了气候突变,之后降水显着减少,这是由于在1965年之后亚洲中高纬夏季环流发生明显改变造成的。第一,500 hPa高度场环流由突变前的经向环流突出转变为纬向环流突出,贝加尔湖高空槽活动减少,使得华北上升运动过程减少；第二,蒙古地区高空出现降温,一方面造成对流层中上层位势高度降低,导致高空急流位置南移,引起东亚夏季风减弱,使得水汽很难越过长江到达华北；另一方面降温还造成对流层底层气压升高,使得地面低压天气过程减少。这几个方面共同影响,结果造成华北夏季降水出现减少趋势。3)华北降水季节演变存在两个主要模态,第一模态主要受ENSO和IOD演变过程控制,具体是前期受ENSO、IOD共同影响,IOD的作用更大一些,而在当年,ENSO的影响更加明显；第二模态主要受IOD演变过程控制。近50年,第一模态逐渐减弱,而第二模态逐渐增强,两者的共同作用使得近50年华北夏季降水出现减少趋势。4)近50年印度洋海温升高、正IOD指数加强,通过改变东亚冬季、春季降水分布,影响夏季海陆热力对比,造成夏季西太平洋副热带高压加强、位置偏西偏北,华北被副高控制,同时,孟加拉湾西南风水汽输送减弱,华北水汽来源不足,结果造成近50年华北夏季降水出现减少趋势。5)随着近50年印度洋、太平洋海温升高和正IOD指数增强,东亚季风环流发生明显改变,夏季西南风显着减小,蒙古气旋环流转为反气旋环流,河套由辐合转为辐散环流,500hPa高度场上华北夏季“东高西低”的环流形势转为“西高东低”形势。因此,水汽来源不足和缺乏有利的动力条件,使得华北夏季降水出现减少趋势。
谢付莹[5]2003年在《华北夏季旱涝发生的规律及其与北极海冰的相关分析》文中研究说明为研究华北夏季降水的异常规律及其成因，本文详细分析了华北夏季降水的气候特征，以及前期和同期的低、中、高层的环流特征。同时还分析了华北夏季降水异常的物理量场的特征。其后着重研究了北极海冰与华北夏季降水异常的关系，并通过对海冰异常造成的大气环流异常的分析来探讨海冰影响华北夏季降水的机制。得出了如下的一些结论： (1) 华北夏季降水有明显的年际、年代际变化。华北夏季降水异常与从春到夏的持续环流异常密切相关。这些异常表现为：旱(涝)年蒙古高压异常偏强(弱)，印度热低压建立晚(早)且较弱(强)，贝加尔湖阻塞高压较强(弱)，亚洲夏季风偏弱(强)，西太平洋副热带高压偏南(北)，偏东(西)。另外华北旱(涝)年同期高、低层物理量场的配置不利于(有利于)降水形成。 (2) 华北夏季降水与哈得孙湾5～8月的海冰呈负相关。同时该海区海冰与亚洲季风呈负相关，与西太平洋副热带高压的强度也呈负相关，而与副高西伸脊点呈正相关。这说明哈得孙湾海冰是通过这两个系统来影响华北夏季降水的。这一点在对海冰异常年份的环流场的分析中得到了很好的证明。 (3) 哈得孙湾海冰也对中高纬度环流有明显的影响。该海区的海冰异常造成中、高纬度环流的异常，在极区与欧亚高纬地区之间存在距平波列，其中心分别位于极区(格陵兰岛周围)、东西伯利亚、北太平洋。这一波列会影响我国华北地区的降水。同时哈得孙湾5月海冰的多少会造成格陵兰及其周围地区的高度场异常，这种异常从春季持续到夏季。这种持续的异常影响我国华北降水。
魏立新[6]2008年在《北极海冰变化及其气候效应研究》文中研究指明北极是全球气候和环境变化的驱动器之一。作为全球气候的冷源,北极的大气、海洋、海冰的运动直接或间接影响着全球尺度的大气环流、海洋环流和气候变异,实现了与全球气候系统的相互作用。研究表明：在全球变暖的背景下,近30年来北极的气候系统发生了比其它地区更为显着的变化,是气候变暖的放大器和指示器。海冰作为北极的重要组成部分,它的变异是北极气候变化的重要体现之一,同时也会通过各种反馈机制与气候系统中的其它因子相互作用。本文使用线性分析、EOF分解等方法,对SSM/I (Special Sensor Microwave/Imager)卫星遥感海冰密集度资料(时间为1978.10-2002.9,分辨率为25x25km)进行了综合分析,研究了北极不同区域海冰面积、范围的时间、空间变化特征。在此基础上,利用NCEP月平均再分析资料(1978-2002),采用合成场分析方法,研究了北极海冰分布主模态与北半球大气环流、表面温度异常的关系,特别是与我国冬季气温异常的关系。采用NASA GISS ModelE的大气环流模式,进行了数值模拟试验。为了研究真实海冰变化对北半球大气环流及气温的影响,敏感试验中分别将冬季(12-2月)北极海冰10年变化趋势(Atrend)和北太平洋海冰10年变化趋势(Ptrend)作为外强迫。通过对模拟结果的分析,研究了这两种情况下大气环流、气温的响应特征以及机制,特别是我国冬季气温的响应情况。得到的主要结论如下：(1)北极海冰具有明显季节变化、年际变化和年代际变化特征。总体上,北极海冰在迅速减少,其中夏季减少的趋势比冬季更明显,特别是夏季洋中区海冰的减少将很难在短期内得到恢复。(2)EOF分解得到的北极海冰空间分布最主要的特征在北太平洋表现为鄂霍次克海和白令海海冰面积的翘翘板式的空间特征,并且时间系数自1989年以后持续正值,说明该模态是20世纪90年代以后北太平洋海冰分布的主导型。(3)北极海冰同一特征的不同位相对应的大气环流和气温具有明显的反位相结构；北太平洋海冰分布第一模态正位相时,我国东北、华北、内蒙古地区温度正距平、其它区域温度负距平,其中我国东北是温度正距平最大的区域；北大西洋海冰分布的第一模态正位相时,我国温度均为负距平。对比北太平洋和北大西洋的海冰分布第一模态正位相,我国东北地区的温度是相反的,并且大气对北太平洋海冰分布第一模态的响应幅度要强于北大西洋海冰。(4)模拟研究表明北极海冰变异在局地区域以负反馈的机制影响表面热交换,鄂霍次克海、巴伦支海海冰减少,热交换增加；白令海海冰增加,热交换减少。(5)北极海冰变异对北半球中高纬度的大气环流、温度都有巨大的影响。Atrend会导致AO加强,西风带加强,不利于高纬度的南北热交换；Ptrend会导致AO被破坏,极涡减弱,西风带减弱,高纬度的南北热交换南北加剧。冬季北极海冰变异对我国冬季气温有显着影响,Atrend会导致我国东北地区及内蒙古东部温度升高,最大超过2.0℃,其它大部分区域的温度出现强的负响应；Ptrend会导致东北地区相对弱的正响应,而在东部以及西南地区的响应与Atrend相反。我国地处北半球中高纬度,常年受到来自极地的冷空气的影响,研究北极海冰变化对我国气候的影响机制,对预报工作具有指导意义。特别是进入20世纪90年代以来,北太平洋海冰第一模态持续正位相与东北、华北北部地区温度的正距平相关联。
郝立生, 丁一汇[7]2012年在《华北降水变化研究进展》文中研究表明由于近60年来华北降水量呈现减少趋势,使该地区本已紧张的水资源形势更加严峻,给工农业生产、居民生活、城市运行造成严重威胁,已引起政府和科学界的高度关注,例如为缓解华北用水紧张形势,国家实施了南水北调工程。华北降水发生变化的机理是什么,搞清这个问题对认识华北降水未来变化趋势及转型很有借鉴意义。本文重点从华北降水年代际变化特征出发,回顾了海温、东亚夏季风、副热带高压、积雪和海冰变化影响华北夏季降水的机制。在归纳总结的基础上,指出了未来研究方向,主要包括华北降水什么时间发生转型,ENSO影响华北降水的机制以及ENSO长期变化趋势对华北降水年代际变化的影响,印度洋海温异常影响华北夏季降水的机制,如何更好地定量描述东亚夏季风季节内、年际、年代际变化及其影响华北夏季降水的机制,副热带高压季节内变化、长期变化对华北夏季降水的影响。
李春, 罗德海, 方之芳, 周后福[8]2005年在《北极涛动年代际变化与华北夏季降水的联系》文中研究表明利用NCEP/NCAR再分析资料和华北夏季降水资料,研究了北极涛动的年代际变化及其与大气环流的关系,进而研究与华北夏季降水异常变化的联系。结果表明,北极涛动具有明显的年代际变化,并在1969年发生了气候突变。北极涛动年代际异常与亚洲中纬度高度场异常、850 hPa风场的年代际异常具有很好的一致性。在年代际尺度上,北极涛动与贝加尔湖地区阻塞高压发生频率、东亚夏季风强度和华北夏季降水的关系较为密切。
武炳义, 张人禾[9]2011年在《东亚夏季风年际变率及其与中、高纬度大气环流以及外强迫异常的联系》文中研究指明利用欧洲中心35年(1968—2002年)月平均再分析资料(ERA-40),通过矢量经验正交分析方法,研究了东亚夏季风年际变率的第2、3优势模态及其与中、高纬度大气环流和外强迫异常之间的联系。这两个优势模态均与北半球中、高纬度大气环流异常有密切的关系,累计解释协方差超过了东亚夏季风的第1模态。东亚夏季风变率的第2模态解释了13%的风场协方差,由两个不同的子模态构成(P21和P22),分别对应夏季500hPa高度场的双阻塞高压异常型(乌拉尔山附近以东和鄂霍次克海阻塞高压异常)和欧亚大陆北部的准纬向遥相关波列。东亚夏季风第3模态解释了8.2%的风场协方差,依然包括两个不同的子模态(P31和P32),分别对应夏季500 hPa高度场在欧亚大陆北部的两个不同遥相关波列。这些夏季风模态均对中国降水变化产生影响,特别是在华北和东北地区。近几十年来中国夏季降水的两次年代际变化与夏季风第3模态的关系可能更为密切。春季北极海冰对于中国夏季降水变化和夏季风模态P31均是先兆因子。
惠素敏[10]2016年在《北极地区海冰变化对中国冬季气温的影响研究》文中进行了进一步梳理随着全球气温的不断升高,北极地区发生了比其它地区更显着的气候变化,作为全球气候系统的冷源,北极气候与环境的变化影响着全球尺度的气候和大气环流的异常。海冰作为北极地区气候变化的衡量标准,其规模和分布的变化能很好地体现北极气候的变化,同时也会通过各种物理机制影响着全球的气候变化。中国大部分地区位于北半球的中高纬,常年受到来自极地冷空气的影响,研究北极地区海冰变化对中国冬季气温的影响机制,对预报中国冬季气温的工作具有一定的指导意义。本文利用中国气象局国家气候中心整编的全国160个台站从1951年1月至2015年2月的逐月气温资料,分析近64年中国冬季气温的变化特征;利用英国大气数据中心(BADC)HadISST SIC资料集提供的北极海冰密集度1o×1o网格点资料(时间是从1979年3月至2014年2月),分析北极地区的海冰在时间和空间上的变化特征;利用NCEP/NCAR再分析资料提供的海平面气压数据、850hpa和500hpa的位势高度场数据、u、v数据以及海温数据(空间分辨率是2.5o×2.5o,时间均是从1979年到2014年),探讨北极地区海冰变化对中国冬季气温的影响研究。本文主要结论如下:(1)从海冰密集度的季节分布图中可以发现,北极地区海冰的面积和范围均存在显着地季节变化,秋季(尤其是9月)北极地区海冰的变化幅度最大,春季(特别是3月)的变化幅度最小。根据不同季节的海冰密集度的主要模态分析,得到北极地区海冰的变化具有明显的地理分布特征,其主要变化区域位于格陵兰海、拉布拉多海、鄂霍次克海、白令海、巴伦支海及戴维斯海等地区。(2)对1951-2014年的冬季气温变化分析表明,中国冬季气温具有显着的年际和年代际变化特征,1985年以前中国冬季处于冷期,1985年以后则为暖期。冬季气温的EOF1分布型表明,中国冬季气温变化具有一致性,即全国一致升温或降温;EOF2表明中国冬季气温具有南北反向的变化特征,即当中国北方升温时,南方处于降温阶段。进一步对冬季各区的气温变化特征作REOF分析,得到第一空间模态体现气温异常的主要地区位于长江中下游、华南地区,第二模态则侧重于西南部分地区气温的异常状况。(3)通过海冰偏多、偏少年中国冬季气温的距平合成可以看出北极地区海冰变化与中国冬季气温之间存在的关系:从整体上说,整个北极地区海冰的变化与中国冬季气温的变化存在正相关,即北极海冰偏多时,中国大部分地区冬季气温偏高,且显着区位于东北地区。但与部分地区(如西南地区)的冬季气温呈负相关,即北极地区海冰偏多时,西南地区冬季气温偏低。(4)北极地区海冰的变化是通过影响海平面气压、高度场、风场等大气环流因子引起大气环流的异常进而影响中国冬季气温。秋冬季海冰偏多时,欧亚大陆区的冷高压减弱,海洋上的低气压也相应的偏弱,海陆之间的气压差相对减小,尤其是在500hpa位势高度场上形成显着的负EUP遥相关,此时的东亚冬季风处于减弱阶段,且欧亚大陆中高纬度地区盛行西风,中国冬季的气温偏高;反之,秋冬季海冰偏少时,中国的冬季气温偏低。(5)东亚冬季风的强弱受海陆纬向热力差异的影响,其主要是受西伯利亚高压和阿留申低压的影响。欧亚大陆上空西伯利亚高压强度加强时,北太平洋上阿留申低压也处于加强阶段,海陆之间的压力差随之加强,导致东亚冬季风也处于增强的阶段。当秋冬季海冰密集度偏多时,北极地区出现气温的负异常,北极和欧亚地区的大气热力梯度加强,同时欧亚地区西风的环流也增强。加强的西风会阻碍极地冷空气从高纬度地区向南入侵,从而导致中国的冬季气温偏高;秋季海冰密集度偏低时,情况基本相反。
参考文献：
[1]. 北极区域海冰异常变化与华北夏季降水的年际关系及其年代际变化[D]. 刘海文. 南京气象学院. 2004
[2]. 春季格陵兰海冰对华北夏季降水的影响及其可能影响途径[D]. 宋华. 南京气象学院. 2003
[3]. 近百年中国东部夏季降水年代际变化特征及其原因[J]. 吕俊梅, 祝从文, 琚建华, 林祥. 大气科学. 2014
[4]. 华北降水时空变化及降水量减少影响因子研究[D]. 郝立生. 南京信息工程大学. 2011
[5]. 华北夏季旱涝发生的规律及其与北极海冰的相关分析[D]. 谢付莹. 南京气象学院. 2003
[6]. 北极海冰变化及其气候效应研究[D]. 魏立新. 中国海洋大学. 2008
[7]. 华北降水变化研究进展[J]. 郝立生, 丁一汇. 地理科学进展. 2012
[8]. 北极涛动年代际变化与华北夏季降水的联系[J]. 李春, 罗德海, 方之芳, 周后福. 南京气象学院学报. 2005
[9]. 东亚夏季风年际变率及其与中、高纬度大气环流以及外强迫异常的联系[J]. 武炳义, 张人禾. 气象学报. 2011
[10]. 北极地区海冰变化对中国冬季气温的影响研究[D]. 惠素敏. 山东师范大学. 2016