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与北极涛动或北半球环状模相关的纬向对称的正规模态 被引量:6
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作者 赵南 Masaaki Takahashi 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期857-863,共7页
作为一个全球气候变率的重要模态,北极涛动或北半球环状模态(AO/NAM)一般由北半球海平面气压变率的EOF1来表示。但是通常认为EOF1仅有统计学意义而并不能够表明它是否是一种实际的物理模态。另一方面,现有的波-流相互作用理论也仅能给... 作为一个全球气候变率的重要模态,北极涛动或北半球环状模态(AO/NAM)一般由北半球海平面气压变率的EOF1来表示。但是通常认为EOF1仅有统计学意义而并不能够表明它是否是一种实际的物理模态。另一方面,现有的波-流相互作用理论也仅能给出纬向风的纬向平均状况,而不能够保证沿着某一纬圈的变化,所以它并不意味着一个具有半球尺度的纬向对称的相干结构能够组织起来。因此AO/NAM的形成机制仍然是一个具有争议的问题。文章提出纬向对称的或环状的正规模态与基本气候态附近的线性(进而非线性)动力学之间有着最直接的联系,因而可能在AO/NAM动力学的理解中扮演重要角色。为了深入探讨AO/NAM的动力学本质,使用p-坐标球面原始方程计算了冬季北半球及全球气候基本态附近的线性动力系统纬向对称的正规模态,发现在半球尺度上的纬向对称正规模态具有AO/NAM的经向偶极子及垂直方向近似正压的空间结构特征。而这些纬向对称正规模的时间变化尺度取决于与其他非纬向对称正规模间的相互作用。从而说明了AO/NAM可能是半球尺度上纬向对称正规模态的动力学行为的反映。 展开更多
关键词 北极 北半球环状 纬向对称正规 气候变率
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北极涛动主模态下北极冷空气的优势路径和影响地区的研究 被引量:16
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作者 梁苏洁 赵南 丁一汇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期19-31,共13页
本文以拉格朗日观点分析北极涛动(Arctic Oscillation,AO),也被称为北半球环状模(Northern Hemisphere Annular Mode,NAM)的指数异常事件中北极近地面冷气团的活动路径,直接地表现出了异常事件中冷气团运动的优势路径,从而反映出AO/NAM... 本文以拉格朗日观点分析北极涛动(Arctic Oscillation,AO),也被称为北半球环状模(Northern Hemisphere Annular Mode,NAM)的指数异常事件中北极近地面冷气团的活动路径,直接地表现出了异常事件中冷气团运动的优势路径,从而反映出AO/NAM对地面气温的直接调控作用.在正AO/NAM指数异常事件中,极区近地面冷气团活动轨迹以纬向环流为主,表现为环绕北半球中高纬地区的冷气团活动轨迹特征明显.而在负AO/NAM指数异常事件中,极区冷气团以反气旋式轨迹流出极区后,流入中纬度海洋上的低气压区,这种由极区向中纬度地区流动的经向运动轨迹特点显著.并且在指数下降的中后期出现两种强烈影响欧亚大陆的运动轨迹.正负事件中冷气团运动轨迹很好地解释了传统公认的AO/NAM对北半球不同地区冬季气温的影响.特别是对中国冬季气温的影响上,正AO/NAM指数异常事件中的中低层冷气团活动有利于南支槽加深,进而为南方地区冰冻雨雪天气提供了有利条件;而负事件中的极地近地面冷气团可直接影响东北地区,形成寒潮降温天气. 展开更多
关键词 北极涛动/北半球环状模 冷空气优势路径 冬季气温
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基于IPCC AR4耦合模式的南极涛动和北极涛动的模拟及未来变化预估 被引量:20
3
作者 祝亚丽 王会军 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期993-1004,共12页
评估了参加政府间气候变化委员会第4次评估报告(IPCCAR4)的耦合模式对南极涛动和北极涛动的模拟能力。分析了24个模式对1970—1999年南极涛动和北极涛动的模拟效能,并与两套再分析资料ERA-40和NCEP-1进行了对比分析。结果表明,模式的模... 评估了参加政府间气候变化委员会第4次评估报告(IPCCAR4)的耦合模式对南极涛动和北极涛动的模拟能力。分析了24个模式对1970—1999年南极涛动和北极涛动的模拟效能,并与两套再分析资料ERA-40和NCEP-1进行了对比分析。结果表明,模式的模拟能力具有一定的季节依赖性,冬季模拟能力最好。大多数模式对南极涛动空间结构和时间序列趋势的模拟好于北极涛动。根据Taylor图选出具有较好模拟能力的模式并做集合分析,发现经过选取的模式集合可以明显改善模式的模拟能力。分析SRESA1B情景下的南极涛动和北极涛动的模拟、预估结果表明:1970—2099年,南极涛动和北极涛动指数均呈持续上升趋势,北极涛动指数增长略显平稳。相对于1970—1999年、2060—2089年两半球的海平面气压场均呈现极区气压降低、中纬度气压升高的形态,同样表明南、北极涛动在后一时段更强。因此,在气候变暖背景下,南、北极涛动将持续增强,21世纪中期的臭氧恢复可能不会显著影响这种趋势。 展开更多
关键词 南极 北极 IPCC 耦合 环状
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下边界条件对北极涛动影响的数值模拟研究
4
作者 李艳 赵南 董敏 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期388-396,共9页
利用NCAR大气模式CAM3.0探讨了包括山脉和海陆分布等下边界条件对北极涛动(AO)或北半球环状模(NAM)形成的影响。主要进行了控制试验和两个地形敏感性数值试验,对比了控制试验结果与资料分析结果。控制试验和NCEP/NCAR资料分析结果对比指... 利用NCAR大气模式CAM3.0探讨了包括山脉和海陆分布等下边界条件对北极涛动(AO)或北半球环状模(NAM)形成的影响。主要进行了控制试验和两个地形敏感性数值试验,对比了控制试验结果与资料分析结果。控制试验和NCEP/NCAR资料分析结果对比指出,CAM3.0模式能够较好地模拟出AO的水平环状结构和垂直相当正压结构。在去除山脉的敏感性试验中发现,AO中纬度北太平洋和北大西洋两个活动中心的强度、范围和位置发生变化。在水球敏感性试验中发现,AO两个大洋上的活动中心被环绕极地主活动中心的环状结构代替。两个敏感性试验共同表明,AO是大气内部某种过程作用的结果,它的存在本身不取决于下边界条件的改变。山脉和海陆分布主要影响的是AO的具体形态。通过控制试验和两个敏感性试验对比,又分析了准定常波和瞬变波对AO的影响。去除山脉和海陆分布热力差异共同强迫的准定常波,AO纬向平均纬向风高纬地区平流层异常最大值活动中心消失,这表明在平流层准定常波和纬向平均流的相互作用与AO活动关系密切。在只有对流层瞬变波作用时,AO仍然存在,表明准定常波不是AO存在的必要条件。平流层准定常波与平均流的相互作用和对流层瞬变波与平均流的相互作用与AO形成之间的具体关系有待通过E-P通量诊断进一步确定。 展开更多
关键词 北极动/环状 下边界条件 波-流相互作用 数值
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北大西洋涛动驱动了北极海冰快速变化、半球变暖以及大西洋热带风暴的变化
5
作者 刘莹 周新华 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1140-1140,共1页
在气候变化的各个因素中海洋起了至关重要的作用。相关模型模拟可以帮助了解北大西洋涛动(NAO)在20世纪70年代到21世纪对北半球温度、北冰洋和大西洋热带风暴的推动作用。在过去60年NAO调制大西洋经向翻转环流的强度,这反过来通过影... 在气候变化的各个因素中海洋起了至关重要的作用。相关模型模拟可以帮助了解北大西洋涛动(NAO)在20世纪70年代到21世纪对北半球温度、北冰洋和大西洋热带风暴的推动作用。在过去60年NAO调制大西洋经向翻转环流的强度,这反过来通过影响海洋热传输到大西洋和北冰洋而调节北半球气候。 展开更多
关键词 北大西洋 热带风暴 北半球 北极海冰 变暖 气候变化
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近51年500 hPa上北极涛动的时空变化特征分析 被引量:10
6
作者 严华生 董慧林 +2 位作者 程建刚 曹杰 王清川 《高原气象》 CSCD 北大核心 2005年第2期187-195,共9页
对1951-2001年北半球500 hPa高度场月、季及年平均资料分别进行EOF分析.并对EOF分析得到的第一特征向量时间系数进行功率谱分析.结果发现:北极涛动是近51年北半球500 hPa高度场异常的第一特征,方差贡献率在10%~20%之间;极区中心具有明... 对1951-2001年北半球500 hPa高度场月、季及年平均资料分别进行EOF分析.并对EOF分析得到的第一特征向量时间系数进行功率谱分析.结果发现:北极涛动是近51年北半球500 hPa高度场异常的第一特征,方差贡献率在10%~20%之间;极区中心具有明显的偏心结构,范围冬、春季大而向高纬伸展;夏、秋季小且向极区收缩.中高纬冬季中心区范围比夏季大且系统比较集中;极地到格陵兰岛附近、西南欧洲到地中海地区、贝加尔湖到日本海以及北美洲东南部地区是500 hPa高度场上环流异常的主要发生地区;北极涛动正位相时期,冬季在20世纪90年代,春季在70年代中期以前,夏季在60,70年代,秋季在80年代中后期到90年代前期;北极涛动负位相时期,冬季在50年代,春季在70年代中期以后,夏季在50,90年代,秋季在90年代后半期.另外,只有1998年相对来说为全年各月北极涛动强年,说明1998年是近51年来气候最异常的一年. 展开更多
关键词 北半球 北极 高度场 EOF分析 时空变化
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北半球冬季准定常行星波的三维传播及其年际变化 被引量:59
7
作者 陈文 黄荣辉 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第1期137-146,共10页
作者回顾了应用叶笃正先生所创立的Rossby波频散理论 ,来研究准定常行星波在三维大气的能量频散以及在北半球冬季三维大气中的传播规律 ,并应用NCEP NCAR再分析资料和由大气环流数值模拟所得的模式资料的 4 0年风场、温度场资料计算了... 作者回顾了应用叶笃正先生所创立的Rossby波频散理论 ,来研究准定常行星波在三维大气的能量频散以及在北半球冬季三维大气中的传播规律 ,并应用NCEP NCAR再分析资料和由大气环流数值模拟所得的模式资料的 4 0年风场、温度场资料计算了冬季北半球准定常行星波的E P通量。计算结果表明了北半球冬季准定常行星波在三维大气传播具有沿两支波导的传播特征 ,这与从理论分析所得的结果相吻合。作者还分析了冬季准定常行星波的E P通量分布的年际变化 ,分析结果表明了准定常行星波在北半球冬季三维大气中传播的这两支波导有明显的年际振荡 ;并且 ,从冬季准定常行星波的E P通量辐散辐合的年际变化与北极涛动的年际变化相比较 ,发现准定常行星波两支波导的年际振荡直接影响着北极涛动 (AO) ,因而说明了准定常行星波活动的年际变化可以影响对流层的气候变化。 展开更多
关键词 行星波 北半球 年际变化 北极 年际振荡 频散 大气 冬季 分布 能量
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南澳大利亚海盆表层涡动能的时空特征研究
8
作者 刘佳 郑少军 +2 位作者 严厉 陈航彪 刘婷甄 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期22-33,共12页
基于1993—2019年海面高度异常数据分析了南澳大利亚海盆表层涡动能的时空变化特征。结果表明,表层涡动能在空间上存在两个高值区,分别位于海盆的西部和东部;在季节尺度上表现为南半球的冬季强,秋季弱,最大值出现在7月(57±9 cm^(2)... 基于1993—2019年海面高度异常数据分析了南澳大利亚海盆表层涡动能的时空变化特征。结果表明,表层涡动能在空间上存在两个高值区,分别位于海盆的西部和东部;在季节尺度上表现为南半球的冬季强,秋季弱,最大值出现在7月(57±9 cm^(2)s^(2)),最小值出现在3月(40±5 cm^(2)s^(2))。涡动能在年际尺度上与ENSO呈显著负相关关系,即在厄尔尼诺(拉尼娜)衰退年,涡动能显著减弱(增强),滞后Nino3.4指数9个月;与SAM呈显著正相关关系,滞后SAM指数14个月,即在SAM正(负)位相的次年,涡动能显著增强(减弱)。 展开更多
关键词 时空特征 厄尔尼诺-南方(ENSO) 半球环状(SAM) 南澳大利亚海盆
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近50年中国大陆冬季气温和区域环流的年代际变化研究 被引量:86
9
作者 梁苏洁 丁一汇 +1 位作者 赵南 孙颖 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第5期974-992,共19页
利用中国大陆468个站点1960~2013年逐日气温资料,本文首先对中国冬季气温的年代际变化特征进行分析。通过气候跃变检验分析发现,中国冬季气温在整体变暖的趋势上叠加有年代际波动,可划分为冷期、暖期和停滞期三个时期。本文对比三个时... 利用中国大陆468个站点1960~2013年逐日气温资料,本文首先对中国冬季气温的年代际变化特征进行分析。通过气候跃变检验分析发现,中国冬季气温在整体变暖的趋势上叠加有年代际波动,可划分为冷期、暖期和停滞期三个时期。本文对比三个时期的冬季大气环流发现,冷/停滞期(暖)期西风环流减弱(增强)而东亚大槽增强(浅薄),槽后的辐合下沉增强(削弱),西伯利亚高压增强(减弱),这加强(削弱)了东亚冬季风,冷空气更多(少)侵入中国大陆地区,冬季气温偏低(高)。北半球环状模/北极涛动(Northern Hemisphere Annular Mode,NAM/Arctic Oscillation,AO)正是通过东亚冬季风系统对中国冬季气温,尤其是冬季最低气温有很强的年代际影响。太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,PDO)与中国冬季气温在年代际上也有很好的正相关关系。进一步将PDO的年代际变化分量作为背景,分析NAM/AO和厄尔尼诺—南方涛动(El Nino Southern Oscillation,ENSO)不同配置下的东亚冬季风环流场可以发现,两者的配置作用不仅影响着中国冬季气温一致变化型的年代际波动,而且也可以影响到冬季气温南北反相振荡型的变化,这从一个方面解释了1980年代和1990年代北方变暖较强及最近十年北方降温趋势较为明显的原因。 展开更多
关键词 冬季气温 东亚冬季风 北半球环状/北极(NAM/AO) 太平洋年代际振荡(PDO)
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与西澳州西南部冬季降水相联系的大气环流特征分析 被引量:1
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作者 李建平 李艳杰 冯娟 《大气科学》 CSCD 北大核心 2011年第5期801-817,共17页
西澳大利亚州西南部(SWWA)是西澳大利亚州首府Perth的所在地,也是西澳州政治、经济、文化、教育和旅游的中心。自20世纪中期以来,SWWA地区雨季降水持续减少。本文利用近60年的观测及再分析数据,分析了已知的影响澳大利亚降水的热带海洋... 西澳大利亚州西南部(SWWA)是西澳大利亚州首府Perth的所在地,也是西澳州政治、经济、文化、教育和旅游的中心。自20世纪中期以来,SWWA地区雨季降水持续减少。本文利用近60年的观测及再分析数据,分析了已知的影响澳大利亚降水的热带海洋模态:厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)、印度洋偶极子(IOD)和ENSOModoki(EM)对SWWA地区降水的影响,发现它们均不能解释SWWA地区前冬(5~7月)(全文季节均指南半球)和后冬(8~10月)降水的长期变化趋势。特别地澄清了南半球环状模(SAM)对SWWA地区冬季降水的影响,揭示了前人所指出的两者之间的显著关系是由于极端事件造成的。这表明,已知的影响澳大利亚降水的气候模态并不能解释SWWA地区冬季降水的长期变化趋势。通过对SWWA地区降水、大尺度大气环流的动力、热力结构和季节循环特征的分析,发现其表现出类似季风环流的特征,也即干湿季节的交替出现、风向的季节性反转和明显的海陆热力差异。基于此提出了SWWA地区类季风环流(SWAC)的概念,并分析了其与SWWA地区冬季降水之间的关系,指出SWAC环流的减弱是SWWA地区降水减少的可能原因。 展开更多
关键词 西澳州西南部类季风环流 季风 厄尔尼诺—南方 降水 半球环状 印度洋偶极子
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平流层NAM异常事件与东北亚地面温度的关系 被引量:1
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作者 张琼 胡永云 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期829-836,共8页
对再分析资料的合成分析表明,10 h Pa北半球环状模(NAM)指数和东北亚地区地面温度(SAT)存在显著的后滞相关关系。正/负位相平流层NAM异常事件往往伴随着东北亚地区正/负异常地面温度变化。负位相NAM指数超前东北亚地面温度异常20~4... 对再分析资料的合成分析表明,10 h Pa北半球环状模(NAM)指数和东北亚地区地面温度(SAT)存在显著的后滞相关关系。正/负位相平流层NAM异常事件往往伴随着东北亚地区正/负异常地面温度变化。负位相NAM指数超前东北亚地面温度异常20~40天,正位相NAM指数超前约20天。定义了有效平流层极端事件(ESE),并研究了不同标准下平流层NAM异常能够传到对流层的比例。研究表明,NAM异常下传的比例随定义标准的提高而增加。研究结果显示,平流层大气环流异常在一定程度上能够作为先兆因子来延长中国北方冬季对流层天气预报。 展开更多
关键词 平流层 北极 北半球环状 长期天气预报
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