一、A DIAGNOSIS OF THE INTERANNUAL VARIABILITY OF SEA SURFACE TEMPERATURE AND SURFACE WIND FIELD IN THE TROPICAL OCEANS AND ITS CORRELATIVE CHARACTERS WITH ENSO CYCLE（论文文献综述）
秦旻华[1]（2021）在《外强迫在北大西洋海温年代际变化中的作用》文中指出地球气候存在十年至数十年的年代际周期变化,既能为年际变化提供重要背景,又能显着调整更长时间尺度的变化（例如全球变暖）,对社会和环境有巨大影响。北大西洋多年代际变率（AMV）和太平洋年代际振荡（IPO）是两个重要的年代际信号,对全球气候有显着影响。因此确定海温年代际变化的来源和物理机制对于理解和预测多时间尺度气候变化至关重要。本文结合观测、CMIP5/6耦合模式以及大样本集合模拟试验,通过量化分离海温年代际变化中的自然变率和外强迫分量,探讨了外强迫在北大西洋海温年代际变化中的作用。主要结论如下:1.通过比较全球海温年代际变化的不同定义方法,指出AMV在1970年以后差异较大,证实了AMV受外强迫作用明显,说明人为活动等外强迫对全球尤其是北大西洋海温年代际变化的作用不容忽视。而不同方法表征的IPO特征类似,说明IPO由自然变率主导。2.分析了外强迫对全球海温年代际变化的影响。研究揭示了气溶胶强迫全球洋盆的多年代际变化,该多年代际变化特征与北大西洋年代际振荡类似,证实了外强迫对全球洋盆尤其是北大西洋海温年代际变化的重要影响。在北大西洋,气溶胶通过对太阳辐射的直接和间接作用影响了海温的年代际变化;而在热带太平洋,大气环流对气溶胶强迫的响应起重要作用。3.量化了外强迫和自然变率对AMV的相对贡献。长期而言AMV主要受自然变率影响,而火山和人为气溶胶强迫作用下可以使得AMV振幅变大,两者自20世纪20年代末以来大致同位相变化。此研究不仅调和了有关自然变率和外部强迫在引起AMV方面的争议,而且还为以下观点提供了令人信服的新证据:最近的AMV是由自然变率和气溶胶年代际变化共同导致的。4.探讨了全球变暖背景下,自然变率(AMVIV)和外强迫(AMVEX)引起北大西洋海温年代际变化的特征及其与气候的联系。未来变暖背景下,AMVIV(AMVEX)的变率趋于减小（增大）;两者所对应的海温空间型也发生了改变:AMVIV暖位相所对应的副极地（热带）北大西洋海温暖异常减弱（加强）,而AMVEX暖位相所对应的副极地北大西洋海温冷异常会在RCP2.6/4.5（RCP8.5）情景下加强（变为暖异常）。AMVIV与北美温度和墨西哥降水之间的正相关在未来有所加强。
徐华[2]（2021）在《基于爆发时间的El Ni（?）o多样性特征及年代际变率》文中研究指明对El Ni（?）o多样性问题的研究,可以从海表温度异常（SSTA）的空间分布形态及El Ni（?）o的爆发时间两个角度进行,而目前国内外相关研究多是采用空间分类的方法。事实上,El Ni（?）o成熟时期通常锁相在北半球冬季,那么不同爆发时间的El Ni（?）o事件发展过程和动力机制则有可能不同。本文基于El Ni（?）o的爆发时间,将其分为春季型（SP型）和夏季型（SU型）两类事件。以SP和SU型El Ni（?）o为核心,从海洋和大气多个角度分析两类事件的时空演变特征和先兆因子的表现,揭示两种El Ni（?）o物理过程的差异,并进一步探讨两类事件在年代际尺度上的变率。结合CMIP5和CMIP6模式发布的多情景下全球海温的模拟结果,获得21世纪全球变暖背景下两类事件的可能变化。（1）两类El Ni（?）o的时空演变特征及动力机制。SP El Ni（?）o是一个海盆尺度的海气耦合现象,事件中经历了赤道太平洋更早开始的、更强的、持续时间更久的热量累积过程,以及更早出现的西风异常,一定程度上解释了 SP 比SU El Ni（?）o更早爆发的原因。SU事件中异常信号的强度相对弱得多,这与SU前一年较弱的热量累积、及其较晚的爆发时间（意味着较短的Bjerknes正反馈机制作用的时间）有关。SU El Ni（?）o成熟时期,SSTA中心位于赤道太平洋中部,是赤道东太平洋及以南显着的东南风异常通过加强WES反馈作用,抑制该处正SSTA的发展所致。SP和SU El Ni（?）o的动力过程均可用“充/放电理论”解释,但SU事件中充/放电的强度较弱,可能是由于SU事件期间纬向风异常较弱,进一步导致弱的经向Sverdrup输运造成的。温跃层反馈（THF）和纬向平流反馈（ZAF）在两类事件中的相对重要性不一致。SP El Ni（?）o中,与ZAF相比,THF的作用占主导地位。但SU El Ni（?）o中,GODAS数据集显示,THF和ZAF两个反馈过程是同等重要的。（2）再分析资料中两类El Ni（?）o在年代际尺度上的变率。近150年来,SU El Ni（?）o 比 SP El Ni（?）o的发生频率更高。SU El Ni（?）o更多发生在PDO 冷位相,而SP则多发生在PDO暖位相。在PDO暖位相背景下:两类事件的持续时间更长,强度也更强。气候变暖背景下:SP El Ni（?）o的发生频率增加,SU则没有明显的变化,两类El Ni（?）o发生频率的比值增加,但该比值始终小于1;两类事件的持续时间均有所缩短,且SP的缩减幅度更大;SP El Ni（?）o的强度明显增强,但SU的强度略微减弱。气候变暖后,SP El Ni（?）o成熟时期SSTA大值中心经度位置东移,而SU的大值中心存在明显的西移。（3）21世纪全球变暖背景下两类El Ni（?）o的可能变化。CMIP5和CMIP6对两类El Ni（?）o事件8项指标的模拟能力评估结果显示,单个模式间的表现存在很大差异,但整体上CMIP5模式更优于CMIP6模式。能够较好模拟两类事件的19个CMIP模式显示,相对历史情景,RCP-8.5/SSP5-8.5排放情景下,未来SP El Ni（?）o的发生频率增加,SU的发生频率可能减小,但两类事件发生频率的比值是增加的;未来SU El Ni（?）o的持续时间增加,与发展跨越3年的超长SUs事件的发生频率增加有关;未来两类事件的强度均是增强的。对不同排放情景下事件的统计特征进行比较,相对RCP-4.5/SSP2-4.5排放情景,在RCP-8.5/SSP5-8.5高排放情景下,SP ElNi（?）o的发生频率更多,两类事件发生频率的比值更大;两类事件的持续时间更长;SP El Ni（?）o的强度更强。
王旭栋[3]（2021）在《夏季西北太平洋异常反气旋的季节内至年际尺度变化特征与机理研究》文中提出夏季西北太平洋异常反气旋对局地不同时间尺度海气变化有着重要影响。本文利用观测资料与ECHAM5大气模式输出资料等,采用统计分析和动力学诊断方法,系统地研究了夏季西北太平洋异常反气旋季节内至年际尺度变化特征,得到:（1）西北太平洋异常反气旋是局地大气跨尺度共同模态。经20天低通滤波后对印太海域对流层高低层风场进行EOF分析,揭示夏季印太地区大气低频主模态为热带季节内振荡（ISO）模态。EOF分析得到前两个印太海域大气年际主模态,分别代表西北太平洋反气旋模态EOF1rec与南亚夏季风增强模态EOF2rec。EOF1,2rec亦可作为ISO的正交基底用于表征夏季ISO的传播与发展。EOF1rec存在准两年振荡周期,与ENSO位相转换有关。而EOF2rec在年际尺度为白噪声信号。能量学分析表明,西北太平洋异常反气旋产生位置和对流层低层风场的平均态分布有关。在对流层低层季风西风和信风东风的合流区,大气正压能量转换与对流反馈过程可将能量从平均动能和平均有效位能传递到扰动态,使得西北太平洋异常反气旋态在不同时间尺度得到维持。（2）西北太平洋异常反气旋的生成和逐月演变特征与ENSO不同位相之间均存在密切联系。ElNino衰减年与同期La Nina夏季西北太平洋对流层低层存在反气旋式环流异常。反气旋式环流异常存在逐月差异。中国东部夏季逐月降水变化与西北太平洋反气旋环流异常引起的温度平流有直接联系。此外,青藏高原大气热源、中纬度西风急流与西北太平洋副热带高压的位置均可与西北太平洋反气旋环流异常协同作用,引起夏季中国东部降水逐月变化。（3）西北太平洋异常反气旋的年际变率不仅与ENSO密切相关,也可独立于ENSO,仅由大气内部过程产生。以8月份作进一步分析发现,观测中非海温影响主模态和ECHAM5模式成员间差异主模态类似,空间模态表现为西北太平洋异常反气旋。深入分析表明大气内部过程产生的西北太平洋异常反气旋主要由ISO引起。（4）基于西北太平洋异常反气旋作为局地大气共同模态,可定义一个表征西北太平洋异常反气旋的实时监测指数RTI1及其正交模指数RTI2,用于东亚夏季风区热带ISO的实时监控。通过对2016年厄尔尼诺衰减年夏季和2020年夏季的个例研究,发现2016年8月,ISO抵消ENSO引起的西北太平洋异常反气旋,造成西北太平洋局地气旋环流异常,降水增多,中国长江中下游地区降水减少。而在2020年夏季,年际尺度上,北印度洋增暖和同期中东太平洋拉尼娜事件协同作用,可造成西北太平洋反气旋式环流异常和长江流域降水增多。同时,ISO是引起长江流域降水增多的主要原因。RTI指数能较好反映2020年夏季西北太平洋异常反气旋的时空特征。（5）在ISO的传播和发展过程中,水汽的水平平流及“气柱过程”起到了重要作用。夏季大气整层水汽倾向超前水汽本身,引起ISO的传播并影响中国东部地区降水。其中,水汽的水平平流作用有重要贡献。同时,“气柱过程”也有利于ISO向特定方向的传播。这些结果有利于深刻认识夏季西北太平洋异常反气旋的跨时间尺度特征、物理机制及其对亚洲夏季风环流系统的影响,可为进一步研究亚洲夏季风多尺度气候变率和气候预测预警提供线索。
袁心仪[4]（2021）在《Zebiak-Cane模式中赤道太平洋次表层海温的参数化研究及其应用》文中指出赤道太平洋次表层海温是控制海表温度（Sea Surface Temperature,SST）及其年际变率的重要因子,也是中等复杂程度耦合模式动力框架中的重要一环。然而,目前赤道太平洋次表层海温的观测难度以及参数化方案的不确定性极大地限制了ENSO模拟和预测水平的提高。另外,一些先进的耦合大气环流模式对于ENSO甚至气候态的模拟也还存在一定问题,模式系统性误差仍然存在。本文基于再分析资料、耦合模式比较计划第五阶段（Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,CMIP5）多模式资料以及Zebiak-Cane（ZC）模式,通过动力诊断、理论分析和数值模拟,研究了赤道太平洋次表层海温的参数化及其应用问题。论文主要结论如下:（1）赤道太平洋次表层海温的垂直廓线可以构建为温跃层深度的一个简单函数,同时受暖池SST和温跃层锐度调制。无论是气候态还是年际变率,赤道太平洋次表层海温的垂直廓线与双曲正切函数（tanh函数）高度相似,且具有保形性,海洋等温面随温跃层深度的变化而整体抬升或降低。由此建立一套以温跃层深度（h）为中心的赤道太平洋三维次表层海温（Tsub）的参数化,其以暖池温度（Tr）为界限,并受到温跃层锐度（h*）的调制。其中,h*表示等温面密集程度,控制海温随深度降低的速度,其具有较稳定的气候态分布,在赤道太平洋上层300米大范围内约为60米。另外,h*在赤道太平洋次表层上层还有着一定的年际变率,主要与ENSO变率相关的SST异常（SST Anomaly,SSTA）和h异常有关。这是由于El Ni（?）o事件时,温跃层深度下沉,赤道太平洋次表层海温层结更紧密,温跃层锐度减小;而La Ni（?）a事件时,温跃层深度抬升,赤道太平洋次表层海温层结更松散,温跃层锐度增大。（2）新建立的赤道太平洋次表层海温参数化方案具有充分的有效性和普适性。使用h*零级近似（60m）的赤道太平洋次表层海温参数化最简方案（方案A1）可以很好地再现三维次表层海温气候态分布,在年际变率上也可以刻画出不同类型ENSO事件的次表层海温特征,但在靠近混合层的次表层上层以及东太平洋深层存在一定误差。在此基础上使用温跃层锐度三维气候态分布（方案A2）可以改进东太平洋深层,但对次表层上层的改进有限。利用多元线性回归方法建立h*一级近似（方案B）可以更准确地再现出ENSO相关的三维赤道太平洋次表层海温分布特征,尤其在次表层上层相较方案A1有很大改进。与ZC原始模式中的次表层海温参数化方案相比,新建立的参数化方案更加接近观测中次表层海温的标准差和偏度特征,其刻画的次表层海温和温跃层深度之间的非线性关系也更真实。（3）基于次表层海温的新参数化分析发现,CMIP5多模式赤道太平洋次表层海温的气候态偏差来自于h、h*和Tr三个因子的共同作用。赤道太平洋气候态海温偏差是从海表到次表层的整体现象,多模式集合（Multi-Model Ensemble,MME）平均的SST和Tsub较观测都偏冷,其模式间偏差的EOF主模态都呈现为赤道太平洋一致型模态,且它们的第一主成分（the first Principal Component,PC1）序列显着相关。基于观测中新建立的赤道太平洋次表层海温参数化分析发现,MME平均的h和观测的差异相对较小,而Tr较观测偏冷、h*较观测偏厚;但这三个因子模式间偏差的标准差都相对较大,反映出较高的模式离散程度,其中h和h*模式间偏差的主模态也都呈现为赤道太平洋一致型模态。进一步通过泰勒展开一级近似对Tsub的模式间偏差进行线性化分解,并利用模式间EOF投影对三个因子在不同模式中的贡献作出定量评估。结果显示,h的正贡献主要局限于赤道东太平洋,Tr和h*主要作用于中西太平洋、符号相反。对多模式整体而言,三个因子对次表层海温的模式间偏差都起到了重要作用,且各因子的贡献同样展现出较大的模式间多样性。另外,模式中海气各变量的模式间偏差之间遵循着与CP型ENSO时期高度相似的海气耦合原理。（4）新的次表层海温参数化方案可以有效改进ZC模式中ENSO偏度模拟的真实性。使用原始方案的ZC模式模拟的ENSO冷暖位相之间的SSTA表现出了类似观测的东太平洋正偏度分布特征。然而,基于混合层热量收支平衡方程的动力诊断,我们发现不同于观测中起着正贡献的非线性动力加热（NDH）作用,ZC模式中NDH对ENSO偏度的贡献几乎为零。进一步分析发现,ENSO事件的Tsub异常呈现出与SSTA类似的特征,空间分布局限在赤道东太平洋且La Ni（?）a的强度被抑制。原始方案中在温跃层异常的正负位相下设置了两组不对称参数,将其替换为完全对称的方案后,SSTA在赤道东太平洋的正偏度消失了。由此可见,ZC模式中不真实的偏度分布特征其实是因为其次表层海温参数化方案中人为设置的非对称性。而将新构建的赤道太平洋次表层海温参数化（方案B）替换原始方案的结果不仅能够模拟出东太平洋正偏度,而且能够改进SSTA以及次表层海温的空间分布特征,并且再现了观测中正的NDH作用。
黄昱[5]（2021）在《ENSO强迫的与独立于ENSO的印度洋偶极子发生和发展机制研究》文中指出印度洋偶极子（Indian Ocean dipole,IOD）是年际时间尺度上热带印度洋海表温度的东西向偶极子模态,它既可以由厄尔尼诺-南方涛动（El Ni（?）o-Southern Oscillation,ENSO）遥强迫产生,也可以通过热带印度洋海盆内海气相互作用产生。本文在揭示IOD建立机制和增长机制的基础上,分析了ENSO强迫变率和独立于ENSO变率对IOD时空演变过程的影响。从观测分析和数值模拟两方面入手,讨论了“ENSO强迫的与独立于ENSO的IOD发生和发展机制研究”中几个关键问题。主要结论如下:（1）基于扩展EOF（Empirical Orthogonal Function）分析,分离了1900-2012年观测数据中ENSO强迫的与独立于ENSO的IOD。ENSO强迫的与独立于ENSO的IOD都依赖“离岸平流-温跃层”正反馈和“风-蒸发-海表温度”正反馈机制增长。“离岸平流-温跃层”反馈是对传统温跃层反馈的改进,其详细物理过程如下:苏门答腊-爪哇岛沿岸平均上翻流将次表层更冷的海水向表层输送,接着平均离岸流将沿岸异常冷海温向热带东南印度洋内平流,使得整个热带东南印度洋海温变冷。北半球夏季,热带东南印度洋位于气候态对流活动活跃区。因此,局地冷海温可以有效抑制对流活动,产生赤道印度洋异常东风。异常东风可以通过激发东传的冷性Kelvin波,进一步增强苏门答腊-爪哇岛沿岸次表层冷海温异常,形成闭合的海气相互作用正反馈过程。然而,ENSO强迫的与独立于ENSO的IOD建立过程不同。ENSO强迫的IOD主要通过两种不同的ENSO遥强迫“大气桥”效应触发,第一种为ENSO对热带印度洋-太平洋沃克环流的影响,第二种为ENSO通过影响西北太平洋夏季风和印度夏季风变化,进而驱动热带印度洋异常跨赤道气流。独立于ENSO的IOD的建立则与对流层准两年振荡（tropospheric biennial oscillation,TBO）的季风-暖池区海气相互作用和热带印度洋延迟海洋波动有关。此外,基于CESM耦合模式设计了热带中东太平洋起搏器试验（tropical Pacific pacemaker experiments,PM-TP）,分离了数值试验中ENSO强迫的与独立于ENSO的IOD,解释了两类IOD的增长机制和建立机制。数值试验结果表明IOD的增长机制和建立机制与观测结果基本相同,验证了我们提出的IOD相关机理。（2）为了研究ENSO对IOD的影响,基于CESM耦合模式设计了两类数值试验,一类为控制试验——存在ENSO变率的全球海气耦合试验（Picontrol run）,另一类为敏感性试验——抑制热带中东太平洋SSTA变率的无ENSO试验（no ENSO run）。在无ENSO试验中,模拟的IOD空间分布特征和季节演变与观测结果相似,表明IOD可以通过热带印度洋海盆内海气相互作用产生。对比两组试验结果发现,ENSO对IOD周期和强度存在调节作用。存在ENSO变率时,IOD功率谱分布情况与ENSO相似;无ENSO变率时,IOD呈强烈的准两年变化。此外,存在ENSO变率时,IOD强度要大于无ENSO变率情况。这种差异主要是由以下两个过程导致:第一,在ENSO遥强迫作用下,热带东南印度洋-西北太平洋关于赤道的反对称加热场更强,其造成的苏门答腊-爪哇岛沿岸异常跨赤道气流更强;第二,在ENSO发展年夏季对应有印度夏季风减弱,使得热带西印度洋平均季风环流减弱。（3）评估了FGOALS-f3和FGOALS-g3模式对IOD的模拟能力。FGOALS-f3和FGOALS-g3模式对IOD的空间分布、周期和季节演变有一定模拟技巧。由于FGOALSf3和FGOALS-g3采用不同的大气模式,使得两个模式对IOD强度的模拟存在差异。以下两个原因造成了FGOALS-f3对IOD强度的模拟大于FGOALS-g3:第一,FGOALSg3中热带东南印度洋的负“云-辐射-海表温度”反馈强度更强;第二,FGOALS-f3能够模拟ENSO-印度夏季风的负相关关系。
柴静[6]（2021）在《重建和模拟中过去千年火山活动对东亚夏季风降水的影响》文中进行了进一步梳理东亚夏季风影响着全球超过三分之一人口的日常生产生活,对中国尤其是东部地区的气候有重要影响。关于季风区域降水的变化研究主要包含内部变率和外部强迫两个方面,火山活动是气候系统最重要的自然外强迫因子之一。然而,迄今为止,火山活动在东亚夏季风降水年际尺度气候变率中的作用仍不确定,亟待进一步深入探讨。其次,全球变暖是人类目前面临最严峻的挑战之一。现下通过全球减排措施来减缓全球变暖趋势仍面临着很大挑战,因此科学界提出了以减少到达大气和地面太阳辐射为目标的太阳辐射干预地球工程。其中包括向平流层注射气溶胶和增加地表反照率等方法,作为抑制全球变暖的备用措施。火山喷发的二氧化硫等气体进入平流层形成的硫酸盐气溶胶作为自然类似物,也为我们了解平流层地球工程对东亚夏季风降水的影响提供了重要参考。本文基于观测和多源重建资料以及PMIP3、PMIP4和CESM模式过去千年模拟结果,利用叠加周期分析、诊断分析和设计敏感性试验等方法,证实了内部模态会调制赤道火山喷发后东亚夏季风降水的直接响应;揭示了赤道强火山喷发所激发厄尔尼诺是导致次年东亚夏季风降水增加的重要纽带;明确了赤道火山激发赤道太平洋西风异常的机制;分析了东亚夏季风降水对不同纬度火山喷发的直接响应特征。论文的主要结论如下:（1）赤道强火山喷发后不仅会对东亚夏季风降水产生直接气候效应,还会受到内部模态的调制作用。1815年Tambora火山喷发后三年全球显着降温,但基于三套重建资料的结果显示东亚夏季风降水并没有减弱。根据东亚夏季风降水对赤道强火山喷发后不同的响应特征,将重建和模式模拟结果分为降水减少型和降水增加型。进一步分析表明,赤道强火山喷发引起的全球一致降温会激发东亚夏季风降水负异常的响应,而冷位相的类太平洋年代际振荡（IPO）型内部模态会使东亚夏季风降水增加。降水减少类型主要体现了对火山外强迫的响应特征,而降水增加类型是内部模态贡献超过外部强迫的结果。（2）赤道火山喷发当年激发厄尔尼诺是使次年东亚夏季风降水增加的原因。首先,通过重建的东亚夏季风降水结果发现,赤道强火山喷发次年东亚夏季风降水会增加。接下来,利用多模式模拟结果进一步分析发现,赤道强火山喷发当年冬季会激发厄尔尼诺,在厄尔尼诺衰减年通过菲律宾反气旋使东亚夏季风降水增加。最后,基于11套多源重建的厄尔尼诺（ENSO）指数代用资料和三套重建的东亚夏季风降水资料验证了火山喷发当年激发厄尔尼诺使次年东亚夏季风降水增加的关系。火山喷发次年,通过激发厄尔尼诺的间接效应超过了直接效应,东亚季风区从“变冷-变干”转变为“变冷-变湿”。（3）赤道强火山喷发后,大部分（8/11）模式可以模拟出赤道中西太平洋显着的西风异常响应,这个西风异常是激发厄尔尼诺的关键。在赤道强火山强迫下,有显着的副热带大陆降温和赤道降水减少响应,在赤道南亚地区、西非季风区和赤道辐合带都会有降水的负异常。大部分模式都可以模拟出这一降水的抑制响应。敏感性试验的结果表明,赤道太平洋中西部的西风异常是由赤道大陆变冷引起的,尤其是赤道南亚地区的变冷引起的降水负异常所导致。根据理论模型的结果进一步明确了赤道三个降水抑制响应区域对这个西风异常的贡献:赤道太平洋中西部的西风异常是由于赤道南亚地区和西非季风区降水减少激发Gill响应的结果,其中赤道南亚地区的贡献高于西非季风区的贡献,而赤道辐合带是负贡献。（4）基于观测和三套重建的东亚夏季风降水资料,发现北半球和赤道火山喷发后会使东亚夏季风降水减少,而南半球火山喷发后会使东亚夏季风降水增加。模式可以模拟出北半球和赤道火山喷发后东亚夏季风降水负异常的响应,但是对于南半球火山而言,多模式平均结果不能模拟出降水正异常响应。模式对火山喷发后气溶胶的经向传播模拟得越合理,东亚夏季风降水对南、北半球火山喷发后的响应越不对称。北半球和赤道火山喷发后,引起东亚季风区水汽减少和环流减弱,二者的共同作用造成东亚夏季风降水减弱。此外,北半球火山喷发后由于气溶胶分布的不对称,引起半球温度梯度异常,从而使环流减弱更强。
黄贤良[7]（2021）在《赤道印度洋盐度的年际变化及其与印度季风的关系》文中提出热带印度洋作为全球热带大洋的重要组成部分,在全球气候演变中扮演着重要的角色,尤其在亚洲季风系统中起着关键作用,作为东亚季风水汽的重要源地,印度洋能够影响东亚地区的季风性降水,进而影响地方旱涝灾害;而海洋盐度是全球水循环中的天然淡水示踪剂,是调控海洋热动力过程最重要的物理参数之一,能够反映海洋对大气异常的响应,亦是全球水循环和气候异常的关键要素,其变化代表了大尺度的海洋-大气耦合气候信号。研究赤道印度洋盐度变化及其与季风的作用对研究东亚地区气候具有重要意义。本文主要利用Argo的月平均盐度数据资料和ERA-5的风场和蒸发降水数据,以及SODA流场数据,通过EOF分析、合成分析和相关性分析等分析方法,分析了赤道印度洋盐度及其异常的分布和变化特征,主要结论如下:（1）赤道印度洋盐度的变化主要在海洋上层,特别是海洋表层的变化,具有显着东西分布差异、季节及年际变化特征。在El nino年夏季,赤道印度洋海表盐度较大,呈正异常变化,而在冬季则是赤道东部盐度偏小,呈负异常;而在La nina年夏季盐度呈负异常,冬季在东部区域呈正异常。在PIOD年的夏季风与冬季风时期,赤道印度洋海表盐度呈现较大的负异常,而在NIOD年与之相反。（2）El nino年夏季风暴发延迟,风场强度和持续时间降低,导致东南部低盐水向西输运减少从而使赤道印度洋整体盐度较大,盐度呈正异常;在La nina年冬季风风场强度增大,导致西北部高盐水向东部输运增多,从而呈现的东部的正异常。在PIOD年夏季风增强而冬季风减弱导致的低盐水输入增加而高盐水输入减少,导致海表盐度呈现较大的负异常,在NIOD年与之相反。（3）在La nina年夏季风时期赤道中部偏南区域有西向增强的流场,导致La nina年赤道中南部区域盐度等值线的西偏移而呈盐度负异常;而在La nina年冬季风时期,赤道南部东向流增强,导致冬季东南区域盐度正异常,而北部的西向流增强,导致西部的盐度负异常,El nino年则大致与之相反。在NIOD年夏季风时期,中赤道北部的东向流场较大,南部有东南向的流场,导致高盐向东输运,从而导致整个赤道印度洋的海表盐度的正异常;而PIOD年在东南部有向西的流,并且北部东向流较弱,导致整体盐度降低,从而产生盐度负异常。在冬季风时期,PIOD年北部西向流增强,导致西北部盐度正异常,南部西向流为减弱,东南部盐度呈正异常;在NIOD年,与之相反。相较于ENSO事件,IOD事件对赤道印度洋流场和海表盐度的异常变化作用更为显着,并且存在一定的滞后,在影响显着的赤道印度洋中部区域ENSO的滞后时间在14个月,相关系数为0.314,IOD的滞后时间为5个月,相关系数为-0.308。
刘彩红[8]（2020）在《青藏高原雪灾频数变化及其对海温异常强迫的响应》文中认为雪灾是青藏高原最主要、影响最广、破坏力最大的气象灾害,加强高原雪灾变化特征及驱动力研究,对藏区防范气候风险和生态风险具有着重要意义。本文利用1978—2014年青藏高原72站冬半年（10月—翌年3月）积雪深度和积雪日数定义了雪灾发生的指标,分析了雪灾变化特征,采用广义平衡反馈分析与主成分分析（GEFA-EOF）相结合的最优反馈模分析方法,探讨了雪灾频数与海温异常模态的反馈关系,揭示了关键区域海温异常对高原雪灾变化的相对贡献及影响机制,并采用ECHAM5模式敏感性试验,进一步证实了海温对高原雪灾的反馈作用,主要结论如下:（1）1978—2014年,青藏高原冬半年降雪量表现出区域性差异,高原西南及东南部降雪量减少,其它地区增多。冬半年高原平均气温在零度以下,为-4.0℃。积雪日数总体减少,平均积雪深度无明显线性趋势变化,雪灾频数主要表现为显着7a的准周期性振荡。（2）冬半年青藏高原雪灾频数自北向南增加,高值区主要集中在喜马拉雅山脉北坡及嘉黎地区,累计发生雪灾80～105次,青海西北部及东部农业区在10次以下。多雪灾年,对流层中高层,极地至亚洲中高纬地区高度场整体偏低,亚欧中高纬位势高度异常自西到东呈现“+-+”配置,为典型两脊一槽型,乌拉尔山槽区引导冷空气南下,高原上空为异常中心,中低层,高原上为异常气旋性环流,加之贝湖附近异常反气旋影响,西北太平洋的东风湿润气流和孟加拉湾异常反气旋顶部西南偏西暖湿气流在高原上空辐合,降雪量增多;少雪灾年,亚欧中纬地区自西到东呈现“-+-”配置,为典型两槽一脊型,青藏高原受脊前西北气流系统控制,无明显水汽输送至高原地区,降雪量减少。（3）冬半年,高原雪灾频数与热带海表温度异常有显着的统计关联。GEFA诊断显示赤道中东太平洋El Ni（?）o型（TP1）海温异常和热带印度洋海温偶极子模态（IOD）对雪灾频数变化的贡献在45%以上,其中TP1贡献为23.8%。当赤道太平洋或热带印度洋SSTA有TP1或IOD型正位相的海温强迫时,雪灾频数分别增加3.6、3.9次。El Ni（?）o发生时,对流层中高层“+-+”环流形式加强,中高纬乌拉尔山地区为异常高压,贝湖以北及我国均为异常低值区,西北太平洋面上存在异常高值中心,东亚大槽偏弱、偏西,高原西部存在低值中心。IOD正位相时,中低层的水汽输送加强:欧亚大陆中高纬为异常反气旋,伊朗高原至我国东部为异常气旋,西北太平洋湿润东风气流在中高纬异常反气旋作用下进入高原北部,阿拉伯海暖湿气流在南海-孟加拉湾-印度洋异常反气旋作用下经伊朗高原输送至高原南部,高原上空水汽增加,对流加强;两关键海域的共同作用,促使气流在高原辐合,利于高原降雪发生。（4）ECHAM5模式敏感性试验结果表明,赤道中东太平洋El Ni（?）o型海温异常在对流中高层强迫一Rossby波列,位势高度异常从热带太平洋向北到中纬度太平洋,向西到东亚大陆,再到印度半岛为正-负-正-负的环流型态,其与控制降雪多年的环流异常型相似。这样的环流型使东亚大槽减弱,东亚异常反气旋南侧的异常东风与来自北印度洋偏南风在高原辐合,有利于降雪发生。印度洋偶极子型正位相海温异常强迫作用,使对流层中高层,来自西伯利亚异常反气旋东侧的干冷空气与西北太平洋异常东风的湿润气流进入高原,易在高原产生降雪。
任宏利,郑飞,罗京佳,王润,刘明竑,张文君,周天军,周广庆[9]（2020）在《中国热带海-气相互作用与ENSO动力学及预测研究进展》文中研究表明国际上针对海洋-大气系统的观测、理论和模拟方面已经开展了广泛而深入的研究,为短期气候预测水平的不断提升奠定了坚实基础,这其中中国学者做出了许多重要贡献。文中简要回顾了中国学者70年来在热带海-气相互作用与ENSO动力学及预测方面的研究进展。其中,热带海-气相互作用部分主要涉及4个方面的内容:热带太平洋气候特征与ENSO现象、热带印度洋海温主要模态及其与太平洋相互作用、热带大西洋海温主要模态及与海盆的相互作用、中高纬度海-气系统对ENSO的影响;ENSO动力学包括7个方面的内容:基本理论的相关研究、ENSO相关的诊断与模拟研究、两类ENSO相关研究、ENSO触发机制相关研究、ENSO与其他现象的相互作用、外部强迫与大气遥相关、气候变化与ENSO响应;ENSO预测主要包括2个方面的内容:动力-统计ENSO预测方法、ENSO预测系统与应用。最后,还讨论了上述相关方面亟待解决的问题。
赵玉衡[10]（2020）在《热带海温异常梯度结构和演变特征及对大气的影响研究》文中研究说明热带海洋是驱动大气运动重要的能量来源,热带海表温度（Sea Surface Temperature,SST）变率是短期气候预测中重要的可预报源,全球最强年际变率信号ENSO（El Ni?o and Southern Oscillation）也包含于其中。前人广泛研究了热带三大洋中存在的海温异常现象及对全球气候的影响,其中最强年际信号ENSO的海温异常形态、强度、梯度结构及其气候影响具有复杂的多样性,且存在显着的年代际变化。近些年的研究表明ENSO现象与印度洋和大西洋的海温异常现象之间存在多种相互作用,热带海洋是一个具有广泛联系的统一整体。热带海洋对大气的影响有时并非来自单一海区的作用,而是不同海区间海温异常共同作用的结果。ENSO现象的复杂性和泛热带地区海温整体的伴随性变化是目前国际气象气候学研究的前沿问题,有必要从海温异常的大尺度空间配置及演变的角度出发,进一步研究热带海温异常现象的特征和及对大气的影响。本文首先分析了冬季全球主要的海温异常信号变率类型。然后通过海温距平纬偏场的EOF（Empirical Orthogonal Function）分析,提取了年际变率最强的热带太平洋地区冬季的海温异常纬向梯度结构主要模态。并考察了热带太平洋海温异常纬向梯度结构与Walker环流的耦合形态。在两类梯度结构基础上,建立了基于梯度结构配置视角的太平洋地区海温异常空间结构划分,并以该视角分析了冬季ENSO现象及其同期影响过程的复杂性。此外,将热带太平洋与印度洋、大西洋联系为一体,从热带海洋整体性和演变角度,对泛热带海温异常结构秋季至春季的伴随演变特征进行了分析和验证,并探讨了这种方法提取的海温信号对夏季大气环流预测的指示意义。本文的主要结论如下:（1）冬季全球海温区域性变率间的主要关联通过对25项海温指数1951/52-2014/15年冬季平均序列的系统聚类分析,获得了4类意义较明确的海温变率类型。其中前两类表现出强烈的年际振荡特征,分别代表了东部型ENSO与PDO（Pacific Decadal Oscillation）型海温的伴随变化、及中部型ENSO下太平洋中部与东西两侧的反向变化。第三类反映了在20世纪90年代印太暖池和北大西洋相近的年代际突变。第四类反映了三大洋的湾流区及邻近赤道信风洋流区相似的海温变率,变率的相近是由信风洋流和西边界流作用下赤道暖水向中纬度扩散过程所导致,年际变率振幅弱于第一、二类,同时也具有较显着的年代际增强趋势。全球海温最强的两种年际变率类型均位于热带太平洋;印太暖池区域气候平均海表温度最高,但年际变率振幅较小。（2）冬季太平洋纬向海温异常梯度结构与Walker环流的耦合关系以计算纬偏场的方式,将反映局地距平的海温异常场（Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA）转化为一种反映距平值在太平洋纬向上相对高低的形式,突出了纬向海温异常梯度结构中的相对冷暖中心,并平衡了西太平洋和东太平洋变率在梯度变化中的贡献。EOF分析结果表明,冬季热带太平洋纬向海温异常梯度存在“东西反向型”和“纬向三极型”两种主要结构,可代表梯度结构变率的93.7%。SSTA纬偏场与垂直风场纬圈环流分量的EOF对比和两者的SVD（Singular Value Decomposition）分析表明,纬向海温异常梯度与Walker环流异常间存在极强的时空关联。相对冷暖中心位置与Walker环流异常上升、下沉支位置基本吻合,并且也表现为“东西反向型”与“纬向三极型”两种耦合结构。SVD分析中这两种耦合结构的累计协方差平方和贡献率达到99.32%,代表了海温异常梯度与Walker环流异常耦合关系的绝大部分变率。低层风场、海平面气压（Sea Level Pressure,SLP）和南方涛动指数的响应也表明,两种纬向海温异常梯度结构的海气耦合过程具有明显的差异。证明了海气耦合过程中不仅仅是局地性海温异常的作用,海温异常的纬向空间相对结构也具有重要贡献。传统东部型ENSO指数可对“东西反向型”结构有很好的表征,但中部型ENSO指数与“纬向三极型”和“东西反向型”两种结构均具有近似且略低的相关性。而由于EOF的正交性,本文所提取的纬向海温异常梯度和Walker环流异常对应主模态间具有高于传统指数的强相关,且交叉模态间不存在明显关系。因而有利于将两种具有不同海气耦合特征的梯度分量作为两个独立变量进行研究。（3）冬季热带太平洋纬向海温异常梯度结构不同配置对大气环流的影响从两种纬向海温异常梯度结构标准化时间序列的不同配置角度,将冬季热带太平洋地区海温异常划分为“EOF1独立偏强型”、“EOF2独立偏强型”、“EOF1+2混合偏强I型”和“EOF1+2混合偏强II型”以及剩余的梯度结构不显着型,并对1979年以来个例数量具有统计学意义的前三种类型进行了详细分析。“EOF1+2混合I型”下海温显着异常范围最广、强度最强,“EOF1独立型”次之,强度略弱,“EOF2独立型”下异常范围最小,强度最弱。泛太平洋海温异常配置上,“EOF1+2混合I型”与Mega-ENSO空间型相似;“EOF1独立型”中北太平洋地区黑潮区显着偏暖、东北部为显着偏冷;“EOF2独立型”下北太平洋呈现NPGO（North Pacific Gyre Oscillation）负位相结构,但显着性略弱。“EOF1独立型”和“EOF1+2混合I型”引起的热带深对流运动可抵达对流层高层,从而激发明显的大气遥相关作用。前者在欧亚中高纬及北美地区均有较强的环流异常响应,后者欧亚中高纬响应不强,但北太平洋东部至北美地区响应强度强于前者。两类型均能引起北太平洋至北美显着的纬向风异常波列和北美副热带西风急流加强。“EOF1独立型”中急流加强由太平洋中低纬异常环流圈的和欧亚中高纬西风异常远距离传输两种作用共同产生,“EOF1+2混合I型”中则主要由太平洋中低纬异常环流圈起作用。这些差异与两者北太平洋出现的不同的海温异常配置的作用有关。而EOF2型独立出现时,引起的热带深对流运动强度与大气环流响应则要弱的多,向中高纬的遥相关波列传播特征也不明显,主要影响局限于热带地区,不具有另两类中的全球尺度的影响。（4）冬季热带太平洋纬向海温异常梯度结构的年代际变化特征对1900年以来的冬季海温距平场的分析表明:“东西反向型”和“纬向三极型”两种梯度结构的趋势并非单调的,在20世纪40年代末至70年代初两个结构的振幅均存在一个衰弱期,百年尺度下振幅均表现为先减弱后增强的特征。“东西反向型”在1970年以后正位相最大振幅显着增强,但显着异常频率减少。“纬向三极型”正位相在1970年代末以后频率与强度均明显增强。这从梯度结构振幅变化角度解释了70年代末以来ENSO强度、频率和暖中心西移的年代际变化。相较于1900-2018年,1980年以后“EOF2独立型”和“EOF1+2混合I型”发生频率增幅分别达到29.5%和27.6%,表明“纬向三极型”分量对海温结构的贡献显着增加。纬向梯度不显着的年份在1950-1970年梯度衰弱期密集出现,但在70s年代末以后显着减少,表明太平洋地区海温异常纬向梯度振荡在加强,海温异常梯度结构振幅的加大导致了近年来ENSO事件变得愈发强烈、频繁的特点。（5）泛热带地区秋-冬-春海温异常结构伴随演变及对夏季环流的影响利用拓展经验正交函数（Extended empirical orthogonal functions,EEOF）方法从准年际SSTA变率中提取出了泛热带地区三大洋在秋冬春三个季节里的海温异常结构连续伴随演变模态。第一演变模包含热带太平洋东部型ENSO的冬季锁相-春季衰减过程及印度洋和大西洋伴随其衰减期的增暖过程;第二演变模表现为秋季至春季热带印度洋和大西洋的冷暖翻转及东部型ENSO在春季的迅速发展过程;第三演变模表现为中部型ENSO发展过程中太平洋纬向三极海温异常梯度的生成过程,并伴有印度洋由暖转冷和热带大西洋由整体偏冷转向北冷南暖分布的演变。前三模态占泛热带海温异常三个季节连续演变过程总解释方差的44.7%。各模态中海区间海温异常结构伴随演变的存在性通过区域非正交投影得到了验证。各演变模态均对夏季大尺度位势高度场异常存在不同形态的显着影响:第一演变模与热带地区大气环流异常存在强烈相关,尤其反映了ENSO衰减过程中三大洋海温异常对西北太平洋异常反气旋的共同加强作用;第二模态对热带地区的滞后影响则倾向于印太地区。对夏季高度场回归模型的回归效果表明,以多海区伴随演变型作为变量相较时空孤立的海温指数模型对夏季环流的模拟效果有显着提高。
二、A DIAGNOSIS OF THE INTERANNUAL VARIABILITY OF SEA SURFACE TEMPERATURE AND SURFACE WIND FIELD IN THE TROPICAL OCEANS AND ITS CORRELATIVE CHARACTERS WITH ENSO CYCLE（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A DIAGNOSIS OF THE INTERANNUAL VARIABILITY OF SEA SURFACE TEMPERATURE AND SURFACE WIND FIELD IN THE TROPICAL OCEANS AND ITS CORRELATIVE CHARACTERS WITH ENSO CYCLE（论文提纲范文）
（1）外强迫在北大西洋海温年代际变化中的作用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 太平洋海温年代际变化的研究进展 |
| 1.2.2 北大西洋海温年代际变化的研究进展 |
| 1.2.3 自然变率和外强迫对气候影响的研究进展 |
| 1.3 存在的问题和拟解决的关键科学问题 |
| 1.3.1 当前研究存在的问题 |
| 1.3.2 本文拟解决的关键科学问题 |
| 1.4 研究内容和章节安排 |
| 第二章 资料、模式和方法 |
| 2.1 资料和模式 |
| 2.1.1 观测资料 |
| 2.1.2 气候模式 |
| 2.2 方法 |
| 2.2.1 外强迫和自然变率的识别和区分 |
| 2.2.2 显着性检验 |
| 第三章 全球海温年代际变率主模态特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全球海温年代际变率的主模态 |
| 3.2.1 太平洋海温年代际振荡(IPO/PDO) |
| 3.2.2 北大西洋海温年代际变率(AMV) |
| 3.3 总结和讨论 |
| 第四章 外强迫对全球海温年代际变化的协同影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 外强迫影响全球海温年代际变化的新特征 |
| 4.3 气溶胶影响海温年代际变化的主要物理机制 |
| 4.4 结论和讨论 |
| 第五章 外强迫和内部变率对北大西洋年代际变化的相对贡献 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 北大西洋海温的定量研究 |
| 5.3 外强迫和自然变率的相对贡献 |
| 5.4 外强迫和自然变率影响AMV的成因 |
| 5.5 总结和讨论 |
| 第六章 变暖背景下北大西洋海温年代际变化特征及气候影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 观测和模拟AMV的比较 |
| 6.3 AMV对未来气候变暖的响应 |
| 6.4 未来AMV对气候的影响 |
| 6.4.1 未来AMV_(IV)对气候的影响 |
| 6.4.2 未来AMV_(EX)对气候的影响 |
| 6.4.3 未来AMV对气候影响的定量分析 |
| 6.5 总结和讨论 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究特色与创新 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（2）基于爆发时间的El Ni（?）o多样性特征及年代际变率（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 El Ni(?)o事件的分类 |
| 1.2.2 El Ni(?)o事件的动力机制 |
| 1.2.3 太平洋年代际振荡及ENSO变率 |
| 1.2.4 全球变暖及ENSO变率 |
| 1.3 本文研究内容、目的和意义 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 2 数据和方法 |
| 2.1 数据资料 |
| 2.1.1 Ni(?)o 3.4指数 |
| 2.1.2 再分析资料 |
| 2.1.3 CMIP模式数据资料 |
| 2.1.4 次表层海温数据资料的评估 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 合成分析及其检验 |
| 2.2.2 低通滤波 |
| 2.2.3 EOF经验正交函数分解 |
| 3 春季型和夏季型El Ni(?)o的特征及动力机制 |
| 3.1 El Ni(?)o事件的定义及分类 |
| 3.2 春季型和夏季型El Ni(?)o的特征 |
| 3.2.1 春季型和夏季型El Ni(?)o的时空演变特征 |
| 3.2.2 春季型和夏季型El Ni(?)o的表层相位演变的锁相特征 |
| 3.2.3 春季型和夏季型El Ni(?)o的次表层相位演变的锁相特征 |
| 3.2.4 春季型和夏季型El Ni(?)o的先兆因子特征 |
| 3.3 春季型和夏季型El Ni(?)o的物理过程和动力机制 |
| 3.3.1 春季型和夏季型El Ni(?)o中的充/放电过程 |
| 3.3.2 两个关键的物理过程 |
| 3.3.3 东太平洋异常东南风和异常东北风的动力作用 |
| 3.3.4 春季型El Ni(?)o热带太平洋次表层的热量循环 |
| 4 春季型和夏季型El Ni(?)o的年代际变率 |
| 4.1 近150年来的El Ni(?)o事件及类型 |
| 4.1.1 El Ni(?)o事件的爆发时间 |
| 4.1.2 近150年来的El Ni(?)o事件及类型 |
| 4.1.3 两类El Ni(?)o的时空特征及特殊事件的影响 |
| 4.2 近150年太平洋年代际振荡(PDO) |
| 4.3 PDO背景下两类El Ni(?)o的年代际变率特征 |
| 4.3.1 PDO冷/暖位相下两类El Ni(?)o的发生频数和频率特征 |
| 4.3.2 PDO冷/暖位相下两类El Ni(?)o的持续时间特征 |
| 4.3.3 PDO冷/暖位相下两类El Ni(?)o的强度特征 |
| 4.3.4 PDO冷/暖位相下两类El Ni(?)o的空间模态特征 |
| 5 春季型和夏季型El Ni(?)o对全球变暖的响应 |
| 5.1 1900-2019年全球变暖及两类El Ni(?)o的变率 |
| 5.1.1 全球变暖与热带太平洋增暖模态 |
| 5.1.2 全球变暖背景下两类El Ni(?)o的变率 |
| 5.2 不同排放情景下21世纪春季型和夏季型El Ni(?)o的变率 |
| 5.2.1 CMIP气候模式对SP和SU El Ni(?)o的模拟能力评估 |
| 5.2.2 不同排放情景下21世纪SP和SU El Ni(?)o的变率 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 论文中未展示的图表 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 导师简介 |
（3）夏季西北太平洋异常反气旋的季节内至年际尺度变化特征与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 夏季西北太平洋异常反气旋的年际变率 |
| 1.2.2 印太海域热带大气季节内振荡特征、理论模型及影响 |
| 1.2.3 MJO-ENSO相互作用对亚洲夏季风的影响 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 主要研究内容及论文章节安排 |
| 第二章 资料和方法 |
| 2.1 资料 |
| 2.1.1 观测资料 |
| 2.1.2 ECHAM5 大气模式的多成员集合模拟 |
| 2.2 方法 |
| 2.2.1 水汽诊断 |
| 2.2.2 能量诊断 |
| 第三章 西北太平洋异常反气旋——亚洲夏季风区的跨尺度共同模态 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 夏季热带印太地区的季节内与年际尺度主模态 |
| 3.2.1 季节内主模态的结构与特征 |
| 3.2.2 90 天低通滤波后的主要模态 |
| 3.3 西北太平洋异常反气旋:夏季局地大气跨尺度共同模态 |
| 3.3.1 跨尺度共同模态的相应贡献 |
| 3.3.2 跨尺度共同模态的形成机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 夏季西北太平洋异常反气旋年际变化的逐月演变特征及其与ENSO的联系 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 前冬El Ni?o对后期夏季西北太平洋异常反气旋逐月变化的影响 |
| 4.2.1 与SSTA和对流层低层风场的联系 |
| 4.2.2 对流层环流异常的逐月特征 |
| 4.2.3 降水与对流层垂直运动的逐月变化 |
| 4.2.4 El Ni?o衰减期西北太平洋异常反气旋对中国东部降水影响的机制讨论 |
| 4.3 西北太平洋异常反气旋与同期 LaNi?a的联系 |
| 4.3.1 与SSTA和对流层低层风场的联系 |
| 4.3.2 对流层环流异常的逐月特征 |
| 4.3.3 降水与对流层垂直运动的逐月变化 |
| 4.3.4 西北太平洋异常反气旋对中国东部降水影响的机制讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 热带季节内振荡对非ENSO引起的西北太平洋异常反气旋年际变率的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 海温强迫信号与大气内部变率的分离 |
| 5.2.1 同期ENSO影响模态 |
| 5.2.2 印太电容器效应模态 |
| 5.2.3 大气内部过程模态 |
| 5.3 ISO与大气内部变率的联系 |
| 5.3.1 利用EOF揭示的夏季ISO模态及位相传播特征 |
| 5.3.2 夏季ISO对大气内部变率引起的西北太平洋反气旋的贡献 |
| 5.3.3 机制讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 西北太平洋异常反气旋对2016与2020 年夏季局地气候异常的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 2016 年夏季印太海域气候异常及其成因 |
| 6.2.1 降水与低层环流的次季节特征 |
| 6.2.2 热带ISO对2016年8 月气旋环流异常的贡献 |
| 6.3 2020 年长江中下游梅雨异常与西北太平洋异常反气旋的联系 |
| 6.3.1 2020 年梅雨特征 |
| 6.3.2 2020 梅雨的年际成因 |
| 6.3.3 2020 年长江中下游梅雨的季节内特征及其成因 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 基于夏季西北太平洋异常反气旋的ISO北传特征及机理研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 西北太平洋异常反气旋与“水汽模” |
| 7.2.1 季节内西北太平洋异常反气旋指数的构造 |
| 7.2.2 “水汽模”理论的适用 |
| 7.3 夏季ISO的水汽方程诊断 |
| 7.3.1 水汽的水平平流作用 |
| 7.3.2 水汽方程其余项的作用 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 本文主要结论 |
| 8.2 本文创新点 |
| 8.3 问题和展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间科研状况 |
| 致谢 |
（4）Zebiak-Cane模式中赤道太平洋次表层海温的参数化研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 ENSO与赤道太平洋次表层海温 |
| 1.2.2 ENSO的模拟预测和次表层海温的参数化表达 |
| 1.2.3 ENSO的时空多样性和复杂性 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 论文研究内容及章节安排 |
| 第二章 资料、方法和模式 |
| 2.1 资料介绍 |
| 2.1.1 再分析资料 |
| 2.1.2 CMIP5 模式资料 |
| 2.2 方法介绍 |
| 2.2.1 ENSO事件的定义和分类 |
| 2.2.2 ENSO偏度 |
| 2.2.3 其他统计方法 |
| 2.3 Zebiak-Cane模式简介 |
| 第三章 赤道太平洋次表层海温的时空特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 赤道太平洋次表层海温的主要海洋影响因子 |
| 3.3 赤道太平洋温跃层锐度的气候态及年际变率 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 赤道太平洋次表层海温的新参数化方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 赤道太平洋次表层海温参数化最简方案 |
| 4.3 赤道太平洋温跃层锐度年际变率的海洋影响因子 |
| 4.4 赤道太平洋次表层海温参数化改进方案 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于次表层海温新参数化的多模式气候态偏差分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 赤道太平洋SST和次表层海温的气候态偏差 |
| 5.2.1 多模式集合平均和观测之间的偏差 |
| 5.2.2 多模式和其集合平均之间的偏差 |
| 5.3 赤道太平洋次表层海温气候态偏差的影响因子 |
| 5.4 基于线性分解方法的模式间偏差分析 |
| 5.4.1 模式间偏差线性分解方法及其有效性 |
| 5.4.2 各因子对赤道太平洋次表层海温气候态模式间偏差的贡献 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于次表层海温新参数化的ZC模式ENSO偏度模拟改进 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 原始ZC模式中的ENSO偏度 |
| 6.3 次表层海温参数化方案对ENSO偏度模拟的影响 |
| 6.3.1 原始ZC模式中的次表层海温分布特征 |
| 6.3.2 次表层海温对称方案及新参数化方案 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 特色和创新点 |
| 7.3 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 Ⅰ |
| 附录 Ⅱ |
| 附录 Ⅲ |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（5）ENSO强迫的与独立于ENSO的印度洋偶极子发生和发展机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 IOD的基本特点 |
| 1.2.2 IOD的发生机制 |
| 1.2.3 IOD的发展机制 |
| 1.2.4 数值模式中的IOD |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第二章 ENSO强迫的与独立于ENSO的 IOD发生和发展机制研究:观测分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 资料和方法 |
| 2.2.1 资料 |
| 2.2.2 方法 |
| 2.3 ENSO强迫的与独立于ENSO的 IOD信号的分离 |
| 2.3.1 两步逐月EOF分析法 |
| 2.3.2 空间分布和周期的差异 |
| 2.4 IOD的季节依赖增长机制 |
| 2.4.1 IOD增长阶段的混合层热量收支诊断 |
| 2.4.2 离岸平流-温跃层反馈 |
| 2.5 IOD的建立机制 |
| 2.5.1 ENSO强迫的IOD |
| 2.5.2 独立于ENSO的 IOD |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 ENSO强迫的与独立于ENSO的 IOD发生和发展机制研究:数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模式介绍和试验设计 |
| 3.3 数值模拟中的IOD |
| 3.3.1 模式对气候态的模拟情况 |
| 3.3.2 模式对IOD的模拟情况 |
| 3.4 模拟的IOD季节依赖增长机制 |
| 3.5 模拟的IOD建立机制 |
| 3.5.1 ENSO强迫的IOD |
| 3.5.2 独立于ENSO的 IOD |
| 3.6 本章小结和讨论 |
| 3.6.1 本章小结 |
| 3.6.2 讨论 |
| 第四章 ENSO对 IOD周期和强度的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验设计 |
| 4.3 数值试验中的IOD |
| 4.4 ENSO对 IOD强度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 FGOALS-f3和FGOALS-g3 模式对IOD强度模拟的比较分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模式介绍和方法 |
| 5.2.1 模式介绍 |
| 5.2.2 FGOALS模式中的IOD |
| 5.3 模式模拟IOD的基本能力 |
| 5.4 模式中IOD的季节演变 |
| 5.4.1 IOD东极SSTA差异 |
| 5.4.2 IOD西极SSTA差异 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（6）重建和模拟中过去千年火山活动对东亚夏季风降水的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 季风降水的变率及其对外部强迫的响应 |
| 1.2.1 季风降水的变率 |
| 1.2.2 季风降水对外部强迫的响应 |
| 1.3 火山喷发后的气候效应 |
| 1.3.1 火山喷发后的直接响应 |
| 1.3.2 火山喷发与ENSO的关系 |
| 1.4 存在问题和本文研究内容 |
| 1.5 章节安排 |
| 第二章 资料和方法 |
| 2.1 资料说明 |
| 2.1.1 观测资料和代用资料 |
| 2.1.2 过去千年模式资料介绍 |
| 2.1.3 试验设计 |
| 2.1.4 Gill模型 |
| 2.2 方法介绍 |
| 2.2.1 能量诊断方程 |
| 2.2.2 叠加周期分析 |
| 第三章 东亚夏季风降水对赤道火山喷发直接响应及其影响因子 |
| 3.1 重建中温度和东亚夏季风降水的演变 |
| 3.2 东亚夏季风降水对赤道强火山喷发的响应特征 |
| 3.3 降水不同响应的物理机制讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 赤道火山喷发后的直接和间接作用对东亚夏季风降水的影响 |
| 4.1 赤道火山喷发引起的次年东亚夏季风降水增强 |
| 4.2 模式中厄尔尼诺和东亚夏季风降水的关系 |
| 4.3 重建中厄尔尼诺和东亚夏季风降水的关系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 赤道火山激发赤道太平洋西风异常的机理研究 |
| 5.1 观测和模拟中火山和厄尔尼诺的关系 |
| 5.2 西风异常和降水的抑制响应 |
| 5.3 不同区域陆地降温的作用 |
| 5.4 不同区域异常降水的作用 |
| 5.5 模型模拟厄尔尼诺的差异 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 东亚夏季风降水对北半球、南半球和赤道火山喷发后的响应 |
| 6.1 观测和重建中东亚夏季风降水对北半球、南半球和赤道火山喷发的响应 |
| 6.2 模拟中东亚夏季风降水对北半球、南半球和赤道火山喷发的响应 |
| 6.3 不对称火山强迫的物理机制讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 论文特色与创新 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间科研情况 |
| 1 发表论文情况 |
| 2 参加项目情况 |
| 3 参加学术会议情况 |
| 致谢 |
（7）赤道印度洋盐度的年际变化及其与印度季风的关系（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 创新点 |
| 第二章 数据资料及分析方法 |
| 2.1 数据资料 |
| 2.1.1 Argo数据资料 |
| 2.1.2 ERA-5 数据资料 |
| 2.1.3 SODA数据资料 |
| 2.2 分析方法 |
| 2.2.1 经验正交函数分析(EOF) |
| 2.2.2 相关性分析 |
| 2.2.3 合成分析 |
| 第三章 赤道印度洋盐度分布及变化 |
| 3.1 赤道印度洋盐度的空间分布特征 |
| 3.2 赤道印度洋盐度的年际变化特征 |
| 3.3 ENSO和 IOD事件期间印度洋海表盐度的分布及变化特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 印度季风作用下盐度的变化 |
| 4.1 赤道印度洋风场的变化及分布特征 |
| 4.2 赤道印度洋风场的年际变化特征与盐度变化的关系 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 赤道印度洋流场和蒸发降水与盐度变化的关系 |
| 5.1 赤道印度洋流场的分布特征 |
| 5.2 赤道印度洋E-P的分布特征 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
（8）青藏高原雪灾频数变化及其对海温异常强迫的响应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 各章内容安排 |
| 第二章 资料和方法 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.2 资料 |
| 2.3 技术方法 |
| 第三章 青藏高原雪灾影响要素的气候变化事实 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 气温时空变化特征 |
| 3.3 降水时空变化特征 |
| 3.4 积雪时空变化特征 |
| 3.5 本章讨论与小节 |
| 第四章 青藏高原雪灾指数及其变化特征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 雪灾指数定义 |
| 4.3 雪灾变化趋势及区域性差异 |
| 4.4 典型多、少雪灾年份异常环流合成分析 |
| 4.5 本章讨论及小结 |
| 第五章 海温异常对雪灾变率强迫作用的诊断 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 海温强迫场的选取 |
| 5.3 雪灾频数对海温强迫作用的GEFA响应 |
| 5.4 关键SSTA模影响雪灾生成的可能过程 |
| 5.5 本章小结及讨论 |
| 第六章 海温异常对雪灾异常影响的敏感性试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模式对大气环流模拟能力的评估 |
| 6.3 试验设计 |
| 6.4 海温异常对青藏高原雪灾异常的强迫效应 |
| 6.5 本章小结及讨论 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 特色及创新点 |
| 7.3 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（9）中国热带海-气相互作用与ENSO动力学及预测研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 热带海-气相互作用 |
| 2.1 热带太平洋气候特征与ENSO现象 |
| 2.2 热带印度洋海温主要模态及其与太平洋相互作用 |
| 2.3 热带大西洋海温主要模态及海盆间相互作用 |
| 2.4 中高纬度海气系统对ENSO的影响 |
| 3 ENSO动力学 |
| 3.1 基本理论的相关研究 |
| 3.2 ENSO相关的诊断与模拟研究 |
| 3.3 两类ENSO相关研究 |
| 3.4 ENSO触发机制相关研究 |
| 3.5 ENSO与其他现象的相互作用 |
| 3.6 外部强迫与大气遥相关 |
| 3.7 气候变化与ENSO响应 |
| 4 ENSO预测 |
| 4.1 动力-统计ENSO预测方法 |
| 4.2 ENSO预测系统与应用 |
| 5 结语 |
（10）热带海温异常梯度结构和演变特征及对大气的影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究进展回顾 |
| 1.2.1 热带区域性海温变率主要模态及其气候影响 |
| 1.2.2 最强年际变率ENSO的海温特征及其气候影响的多样性 |
| 1.2.3 热带不同海盆海温变率间的的相互作用 |
| 1.3 问题的提出和研究内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 1.5 本文的创新之处 |
| 第二章 资料和方法 |
| 2.1 数据资料 |
| 2.1.1 海表温度资料 |
| 2.1.2 大气环流资料 |
| 2.1.3 海温指数资料 |
| 2.1.4 降水资料 |
| 2.2 主要分析方法 |
| 2.2.1 统计方法 |
| 2.2.2 大气环流三型分解下的Walker环流垂直速度 |
| 第三章 冬季全球海表温度异常变率主要时空特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全球海表温度气候特征及年际变率 |
| 3.3 基于聚类分析的全球典型海区冬季海温变率分类 |
| 3.3.1 冬季海温指数系统聚类 |
| 3.3.2 指数聚类结果及目标类别敏感性分析 |
| 3.3.3 冬季海温指数时间序列聚类特征 |
| 3.3.4 各类指数所代表的海温异常特征 |
| 3.4 冬季海温变率分类各类型总体特征分析 |
| 3.5 讨论和小结 |
| 第四章 冬季热带太平洋SSTA纬向梯度结构与Walker环流的关系 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 冬季热带太平洋SSTA纬向梯度结构 |
| 4.2.1 冬季热带太平洋SSTA纬偏场及其意义 |
| 4.2.2 冬季热带太平洋SSTA纬向梯度结构主要模态 |
| 4.3 冬季热带太平洋地区Walker环流异常纬向结构 |
| 4.3.1 大气环流三型环流分解中的Walker环流垂直速度分量提取 |
| 4.3.2 冬季热带太平洋Walker环流异常纬向结构主要模态 |
| 4.4 冬季热带太平洋SSTA纬偏场与Walker环流异常主模态间联系 |
| 4.4.1 两者主模态间的时空特征关系 |
| 4.4.2 冬季热带太平洋SSTA纬偏场与Walker环流异常的SVD分析 |
| 4.5 讨论和小结 |
| 第五章 冬季热带太平洋SSTA梯度结构不同配置对同期大气环流异常的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 冬季热带太平洋SSTA空间形态多样性的划分 |
| 5.2.1 基于纬向SSTA梯度结构分量不同配置的SSTA形态划分 |
| 5.2.2 纬向SSTA梯度结构份量不同配置形态下的海温异常特征 |
| 5.3 不同纬向SSTA梯度分量配置型与同期气候异常的关系 |
| 5.3.1 热带对流活动异常对梯度结构配置型的响应 |
| 5.3.2 海平面气压异常对梯度结构配置型的响应 |
| 5.3.3 高、低层风场对梯度结构配置型的响应 |
| 5.3.4 位势高度场异常对梯度结构配置型的响应的立体结构 |
| 5.4 冬季热带太平洋纬向SSTA结构主模态及配置型的年代际变化 |
| 5.5 讨论和小结 |
| 第六章 泛热带SSTA结构“秋-冬-春”演变模态及与夏季大气环流异常的联系 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 泛热带SSTA结构的“秋-冬-春”连续演变模态 |
| 6.2.1 准年际连续演变模态的提取 |
| 6.2.2 连续演变模态的空间结构和演变特征 |
| 6.3 泛热带SSTA演变模态在不同海区的演变伴随性验证 |
| 6.3.1 各演变模典型年SSTA场合成分析 |
| 6.3.2 基于非正交投影法的多海区演变伴随性验证 |
| 6.4 泛热带SSTA演变模态对夏季大气环流异常的预测意义 |
| 6.4.1 各演变模态与夏季高度场异常空间形态的关系 |
| 6.4.2 多海区演变模型与时空孤立模型回归夏季环流异常效果对比 |
| 6.4.3 泛热带演变模态对夏季关键环流系统的指示意义 |
| 6.5 总结与讨论 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 一、发表论文 |
| 二、参加课题 |
| 致谢 |
四、A DIAGNOSIS OF THE INTERANNUAL VARIABILITY OF SEA SURFACE TEMPERATURE AND SURFACE WIND FIELD IN THE TROPICAL OCEANS AND ITS CORRELATIVE CHARACTERS WITH ENSO CYCLE（论文参考文献）
- [1]外强迫在北大西洋海温年代际变化中的作用[D]. 秦旻华. 南京信息工程大学, 2021
- [2]基于爆发时间的El Ni（?）o多样性特征及年代际变率[D]. 徐华. 广东海洋大学, 2021(02)
- [3]夏季西北太平洋异常反气旋的季节内至年际尺度变化特征与机理研究[D]. 王旭栋. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [4]Zebiak-Cane模式中赤道太平洋次表层海温的参数化研究及其应用[D]. 袁心仪. 南京信息工程大学, 2021
- [5]ENSO强迫的与独立于ENSO的印度洋偶极子发生和发展机制研究[D]. 黄昱. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [6]重建和模拟中过去千年火山活动对东亚夏季风降水的影响[D]. 柴静. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [7]赤道印度洋盐度的年际变化及其与印度季风的关系[D]. 黄贤良. 浙江海洋大学, 2021(02)
- [8]青藏高原雪灾频数变化及其对海温异常强迫的响应[D]. 刘彩红. 南京信息工程大学, 2020
- [9]中国热带海-气相互作用与ENSO动力学及预测研究进展[J]. 任宏利,郑飞,罗京佳,王润,刘明竑,张文君,周天军,周广庆. 气象学报, 2020(03)
- [10]热带海温异常梯度结构和演变特征及对大气的影响研究[D]. 赵玉衡. 兰州大学, 2020(10)