| 作者： | 卢楚翰 |
| 专业： | 气象学 |
| 导师： | 管兆勇 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 南京信息工程大学 |
| 关键词： | 大气涛动;气候异常;春季气候;空气质量;大气环流 |
| 摘要： | 利用NCEP/NCAR再分析资料，对南北半球际大气涛动(IHO)季节、年际及趋势变化的时空特征及其与夏季风异常、我国春季气候异常的联系进行了诊断研究，并且使用AMIP II模式资料进行验证。主要采用相关分析、差值合成和自然正交函数分析等诊断方法，得到以下主要结论： 1)IHO季节循环明显，其季节变化与全球范围大气质量的重新分布相关，其中对IHO贡献最大的地表气压扰动出现在中纬度地区。半球水汽质量及越赤道质量流在南北半球亦表现出反相变化的季节循环特征，它们是影响IHO季节循环的两个主要分量。由半球内水汽的质量变化，引起两半球间空气密度的差异，可产生越赤道质量流I1，且I1与半球空气质量变化位相一致。辐射加热为季节IHO的主要外强迫因子。 2)冬、春、秋季的南北涛动年际变化特征主要表现为两半球中高纬地区大气异常质量的“翘翘板”特征；而夏季IHO的水平分布及垂直结构均与其它三个季节有着较大差别，其地表气压正的大值区主要集中于东半球的30°S-60°N区域。IHO指数与大气质量异常分布联系密切，其与四季地表气压的相关系数在全球大部分区域均出现高值区，南(北)半球以负(正)相关为主。同时，IHO与地面气温、低层风场均有着较好的相关关系。 3)由E、N两种再分析资料分析的IHO指数总体均呈上升趋势，N资料的上升趋势更为明显。两种再分析资料的地表气压均在两半球中高纬度呈明显的下降趋势，且南半球中高纬度比北半球中高纬度下降更明显，地面气温的趋势变化是造成地表气压趋势变化的主要原因。 4)夏季IHO与30°S-60°N纬带及南极地区的低层大气环流有着显著联系，其所对应风场在北半球西非、里海及蒙古区域出现三个闭合气旋，IHO指数正位相时对东亚夏季风和西非夏季风具有推进作用，其与夏季风关系密切。IHO相应的半球局地异常非绝热加热的遥相关分布足IHO联系低层大气环流变化，对夏季风产生作用的可能机制。 5)春季IHO与我国同期气候异常联系密切，表现为我国站点地面气压、地面温度以及相对湿度均与IIHO有较好相关，春季IHO与我国春季西北地区沙尘暴的发生频数相联系。正位相春季IHO有利于西伯利亚高压的加强，且60°E至150°W纬向风存在着由北极延伸至南极的经向遥相关结构，在亚洲地区表现为正的西风异常，对我国地区冷空气活动产生影响。 6)大气模式对比计划中(AMIP II)的12个模式均能模拟出两半球平均大气质量的反位相变化，但是各模式的年变程以及变化位相有着明显差异，其中gfd1_cm2_1、miroc3_2_medres和ukmo_hadgeml对于IHO的季节变化模拟能力最好，三者与NCEP和ERA40这两种再分析资料结果相一致。各模式1、7月份纬向平均的地表气压在40°S-40°N区间内与再分析资料接近，而在中高纬度则存在较大差异，其中1、7月份模拟效果最好的模式分别为gfd1_cm2_1与iap_fgoals1_0_g。 |