一、赤道太平洋温度、流场距平EOF分析及与厄尔尼诺的关系（论文文献综述）
王旭栋[1]（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》文中研究说明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。
刘明竑[2]（2021）在《印太海气波动对热带海温年际尺度主要模态的影响》文中认为厄尔尼诺-南方涛动（El Ni（?）o-Southern Oscillation,ENSO）和印度洋偶极子（Indian Ocean Dipole,IOD）都是发生在热带的大尺度海气耦合不稳定现象。本文基于尺度间相互作用的思想将高频海洋波动进一步分解为基本态和异常部分,通过诊断异常部分结构和热通量的年际尺度统计特征,揭示了海洋开尔文波受低频背景调制并产生年际尺度热力反馈的具体物理过程和机制,并归纳其对ENSO产生影响的具体特征。还通过构建多因子回归模型,阐述了印度洋海气耦合不稳定相关机制对IOD的适用性和预测潜力。主要结论如下:太平洋高频风场激发的海洋响应在30–90天频段最为显着,在海洋里主要以赤道开尔文波形式展现,而海洋开尔文波与赤道中、东太平洋混合层年际尺度海温之间存在显着正反馈。在ENSO正、负位相下,反馈表现出明显的不对称;并且赤道中、东太平洋混合层年际尺度海温表现为弱异常时,反馈的效率最高。海洋开尔文波对年际尺度海温的反馈可以对ENSO的发展起到触发和维持作用,对其衰减起到延滞作用,还可能会削弱ENSO锁相行为的强度。这种年际尺度反馈在4–6月引起的海温变化趋势与滞后1年内的Ni（?）o3.4指数显着相关,可能为ENSO的年际预测提供可观的可预报性。海洋开尔文波的热、动力结构受到低频背景的调制明显,异常的开尔文波结构可以在年际尺度上产生沿温跃层作用于赤道中、东太平洋混合层的热通量,ENSO正、负位相下最终都产生正反馈。但是,其中异常结构高阶项的作用在厄尔尼诺时表现为正反馈,在拉尼娜时是负反馈,这是造成开尔文波年际尺度反馈振幅不对称的一个原因。在印度洋,赤道充放电机制和延迟振子机制对具体IOD事件发展的适用性有差异。IOD变率更多来源于印度洋海气系统对ENSO强迫和随机过程的响应,而非大尺度海气耦合过程的准两年振荡,后者对IOD的可预报性贡献相对有限。
周楠[3]（2021）在《舟山海域上升流时空变化及其原因研究》文中提出上升流为上涌低温海水,带来许多营养物质,对渔业资源、海洋环流和气候特征有着深远影响。舟山群岛由9个小岛组成,海域存在沿岸上升流,是我国着名的舟山渔场,吸引大批学者的关注。本文结合叶绿素a（Chl-a）浓度资料、海表面温度（Sea Surface Temperature,SST）资料、海表面风速（Sea Surface Wind,SSW）数据和Ni（?）o3.4指数（Ni（?）o3.4 Index,INi（?）o3.4）,来探讨舟山上升流区域定义问题,研究上升流的时空变化,同时分析厄尔尼诺对舟山上升流强度、范围等特征的影响程度,以及风场引起上升流时空变化的机制研究。利用2002-2011年7-8月份的叶绿素a浓度数据,分析舟山上升流区域叶绿素a浓度变化。此外,利用上升流区域与外海的海表温度差值以及对应的叶绿素a浓度分布范围,定义了上升流的边界。研究结果显示,夏季舟山海域SST比外围海域低不少,范围在29°N-31°N,122°E-123°E,中心平均温差在1.5℃。7月份的叶绿素a浓度均值达到6.6 mg/m3,且上升流区域和非上升流区域叶绿素a浓度差异大,表明上升流处于强势期。8月份的叶绿素a浓度均值达到6.4mg/m3,但各年份间的差异较大,具有明显的年际变化特征。结合叶绿素a浓度分布特征和海表温度差值数据,可定义7月份的舟山上升流边界温度阈值为0.75℃,8月份阈值为0.5℃。利用2002-2018年6、7、8月月平均SST作距平场,进行EOF分析（Empirical Orthogonal Function analysis）。同时通过分析多年的月平均SST分布图,讨论了舟山上升流的范围,以及低温中心位置变化。研究结果显示:（1）夏季舟山6月存在上升流,7月上升流强度最为强盛,8月上升流强度减弱。舟山海域上升流低温中心存在变化。同一个月,不同年份的温差差异较大,可以看出上升流强弱存在年际变化。（2）SST距平场EOF分析,得到6月前两个方差贡献率分别为53.7%和26.5%,7月前两个方差贡献率分别为50.8%和26.5%,8月前两个方差贡献率为38.2%和34.5%,舟山上升流呈现一个2-3年的周期性变化。（3）6月舟山上升流呈长蛇状分布,范围几乎涵盖了整个舟山群岛,其上升流中心位置大致在舟山岛和梅散列岛之间。7月上升流主要集中在舟山群岛附近,从梅散列岛沿伸到马鞍列岛,呈环状分布,上升流中心主要在马鞍列岛、嵊泗列岛、衢山岛和川湖列岛这四个海岛。8月上升流主要集中在舟山群岛附近,从梅散列岛沿伸到马鞍列岛,呈环状分布,上升流中心有两个区域。利用1995-2016年的海表温度数据和海表风速数据,计算1998和2016年海表温度距平场（Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA）和气候夏季平均分布SST,分析两次超强厄尔尼诺事件后的1998和2016年,舟山海域海表温度和海表面风速的异常变化。研究结果显示:（1）厄尔尼诺事件后的1998和2016年夏季,舟山上升流区域海表温度都呈现暖异常,相较气候态夏季平均上升流中心,温度增幅分别在0.5-0.9℃和0.75-0.8℃。厄尔尼诺事件后的1998和2016年上升流区域总体面积减少,舟山上升流减弱,说明厄尔尼诺对上升流起到增强作用。（2）1998年夏季,舟山海域南部以西南风为主,且风速最大达到4.5m/s,而北部主要以偏南风为主,风速逐渐减弱。2016年夏季,舟山海域整体以东南风为主,风速由南向北逐渐减弱。1998年在西南风作用下,上升流的范围明显大于2016年。利用舟山海域2002-2018年6-8月月平均海表面风场分布,探讨夏季舟山海域的风场分布情况,同时结合6-8月月平均海表面温度分布,分析了不同风向对舟山上升流的影响。对SSW距平场进行EOF分析,探讨了海表面风速的时空变化。研究结果显示:（1）6月舟山群岛东南部分盛行偏南风,而舟山群岛本身及其西北部则盛行东南风。7月,舟山群岛东南部盛行偏南风,舟山群岛西北部盛行东南风,而舟山群岛本身盛行偏南风。8月,整个舟山海域都盛行东南风。夏季舟山海域复杂的风场分布,是夏季舟山上升流强度、范围变化的主要原因。（2）7月舟山群岛附近主要盛行偏南风和西南风,与6、8月相比,其上升流整体范围,以及上升流中心范围更广。西南风和偏南风利于上升流的发展,而东南风则会相对抑制上升流的发展。（3）SSW距平场EOF分析,得到6月前两个方差贡献率分别为43.96%和24.68%,7月前两个方差贡献率分别为52.9%和27.1%,8月前两个方差贡献率为45.6%和28.7%。海表面风速存在4-5年的周期性变化。
杨泽芸[4]（2020）在《初始误差对两类厄尔尼诺事件可预报性的影响》文中研究表明初始误差能够导致两类厄尔尼诺事件的预报结果产生显着的不确定性。本文使用基于主成分分析的粒子群智能优化算法（PPSO智能算法）将条件非线性最优扰动（conditional nonlinear optimal perturbation,CNOP）方法应用到复杂的全球海气耦合气候模式GFDL CM2p1（Geophysical Fluid Dynamics Laboratory Climate Model version 2p1）中,分别计算了两类厄尔尼诺事件的最优前期征兆（optimal precursor,OPR）和最快增长初始误差（optimally growing initial error,OGE）,分析了它们的空间分布和发展机制,进而明确初始误差对两类厄尔尼诺事件可预报性的影响,能够得出以下结论:（1）对GFDL CM2p1模式模拟能力进行评估。首先,从海表面温度、风场、次表层海温三个方面对GFDL CM2p1模式模拟热带太平洋气候态的能力进行了评估。结果表明,和观测相比,模式虽然会出现冷舌西伸、信风过强等问题,但仍能较好地模拟出热带太平洋气候态的基本空间分布,例如西太暖池–东太冷舌结构、赤道东风带和副热带信风带、温跃层深度自西向东减小的特征。其次,分别选取模拟效果较好的五个中太型和五个东太型厄尔尼诺事件进行合成分析,从海表面温度异常和次表层海温异常两个方面与观测对比,发现模式模拟结果中虽然存在海表面温度异常中心西偏和事件偏强等问题,但确实能够呈现具有不同海表面温度异常中心以及发展过程的两类厄尔尼诺事件。因此,GFDL CM2p1模式可以用来研究初始误差对两类厄尔尼诺事件可预报性的影响。（2）东太型厄尔尼诺事件OPR与OGE的分析。应用PPSO智能算法,在GFDL CM2p1模式中计算了两个东太型厄尔尼诺事件的OPR和OGE。结果表明,OPR及其平均都在赤道西太区域（2°N–2°S,135.5°E–165.5°E）表现出正的海表面温度扰动（sea surface temperature perturbation,SSTP）和上层（0–205米）正的次表层海温扰动（subsurface temperature perturbation,STP）,在赤道东太区域（2°N–2°S,79.5°W–109.5°W）则表现为上层（0–85米）负的STP。进一步的分析表明,OPR的发展机制主要为:赤道西太区域的正SSTP激发西风扰动,该扰动会在海洋中引起下沉的开尔文波,使得赤道西太区域的正STP随之不断向东传播,最终到达赤道太平洋东边界。由于该区域的海表面温度变化以垂向过程（即温跃层反馈）为主导,因此正STP会在海表激发出正SSTP,降低了海表面温度东西梯度并减弱了沃克环流,从而进一步增强赤道西太区域的西风扰动。因此,OPR的发展主要依赖于海表面温度、风场和海洋动力过程之间建立的海气耦合正反馈机制,即Bjerknes正反馈。OGE的分析同样表明,赤道西太区域存在与OPR类似的误差结构,且其发展同样受到Bjerknes正反馈的主导。综上可知,可以发现赤道西太区域的海温初始扰动对东太型厄尔尼诺事件的发生发展有着十分重要的影响,对应初始误差的存在会降低这类厄尔尼诺事件预报的准确度。（3）中太型厄尔尼诺事件OPR与OGE的分析。根据中太型厄尔尼诺事件的特征修改PPSO智能算法参数进行OPR和OGE的计算。分析OPR的空间分布可以发现,赤道区域STP较小,热带外SSTP较强,主要存在两个大值区,分别为副热带北太平洋（20°N–40°N,175°E–140°W）和20°S以南。验证发现前者对于OPR的发展起着非常大的作用,后者作用较小。OPR的发展主要表现为副热带北太平洋处正SSTP通过影响局地大气场,在其南侧产生西南风扰动,减弱信风强度进而减弱蒸发。通过增加表层向下潜热通量减少了海洋向大气输送的热量,从而使正SSTP不断向赤道中太区域传播。到达赤道后,正SSTP一方面通过纬向平流反馈局地发展,另一方面通过产生局地西风扰动,激发出向东传播的下沉开尔文波,进而在东太区域通过温跃层反馈激发出正SSTP。然而由于赤道波动较弱,未能建立起有效的Bjerknes正反馈过程,最终在冬季发展成为东太SSTP较弱,中太SSTP占据主导地位的中太型厄尔尼诺事件。分析OGE的空间分布可知,随着误差约束的减小,表层误差强度减弱,副热带北太平洋关键区域以负的海表面温度误差（sea surface temperature error,SSTE）为主。对应的误差发展过程也与OPR类似,最终发展成为拉尼娜事件。根据目标函数的设定,OGE算例中正SSTE发展的初始误差同样能够具有较大的目标函数值,根据发展类型不同可将其分为东太型和中太型正初始误差。其中前者表现为赤道西太和中太区域正次表层海温误差（subsurface temperature error,STE）增强,发展过程主要依赖赤道波动过程;后者则表现为赤道区域正STE减弱,目标区域的正SSTE主要来自于热带外。根据以上结果,可以发现副热带北太平洋区域的初始扰动对中太型厄尔尼诺事件的发生发展有着十分重要的影响,此类初始误差会显着的影响中太型厄尔尼诺事件的预报效果。除此之外,赤道中西太区域的次表层海温初始误差同样也会导致中太型厄尔尼诺事件预报准确度的下降。
石运昊[5]（2020）在《西风爆发在ENSO演变中的作用》文中研究说明本研究针对太平洋年代际振荡（Pacific decadal oscillation,简称PDO）不同位相下厄尔尼诺的发展,考察了西风爆发（westerly wind burst,简称WWB）在厄尔尼诺的激发机制和演变机制中作用的异同,总结归纳了西风爆发在PDO不同位相下ENSO演变中的作用。这有助于提高对ENSO的预测技巧,为我国气候季节预测提供科学依据。本研究使用了1980年至2017年时间分辨率为一日4次的ERA-Interim再分析资料、时间分辨率为五日1次的GODAS资料以及ERSST月平均海表面温度资料。得到的主要结论如下:1、研究指出西风爆发在PDO正位相时强度更强、频数更高,对厄尔尼诺的演变影响更加显着;而在PDO负位相时正好相反。在PDO正位相,西风爆发的发生频数、持续时间和空间范围均高于PDO负位相西风爆发的活动。同时,与拉尼娜年和正常年相比,厄尔尼诺年的西风爆发的频数更多,持续时间更长,空间范围更广。在ENSO激发期,PDO正位相期间,厄尔尼诺的演变相较PDO负位相可能受到强度更强、范围更大、发生更频繁的西风爆发的影响。与西风爆发直接相关的天气/气候系统在PDO正位相的空间分布活动范围更广。自PDO由正位相转为负位相后,与西风爆发的天气/气候系统向西移动,导致PDO负位相期间产生更多的中部型厄尔尼诺。2、定义了更适合描述西风爆发的一个新指数,该指数可以更好地描述西风/东风爆发和厄尔尼诺演变之间的关系。根据1980年至2017年赤道地区海表面气压异常场的活动特征提出一个描述赤道地区西风爆发活动的新指数——赤道振荡指数（equatorial oscillation index,简称EOI）。通过将赤道振荡指数与南方涛动指数及西风爆发、东风爆发和Ni?o-3.4海温异常等相关性的差异,指出本文所定义的EOI性能优于传统的SOI。在此基础上,对各指数与Ni?o-3.4海温异常的超前滞后关系进行定量分析发现,SOI与Ni?o-3.4海温异常（sea surface temperature anomaly,简称SSTA）的相关系数从4月到5月发生骤降现象（而EOI与Ni?o-3.4相关没有这种现象）,这可能与副热带南太平洋海平面气压在4月至5月间快速变化有关。即使当SOI与厄尔尼诺的海表面温度异常空间分布不匹配时,EOI仍可以很好地与厄尔尼诺的海表面温度异常空间分布相匹配。3、依据次表层海温的逐候演变特征,在候-月时间尺度上给出赤道太平洋开尔文波事件的判据标准,并分析得到西风爆发影响赤道太平洋开尔文波的最优统计关系。利用超前滞后分析,找到西风异常影响赤道太平洋开尔文波的最优统计关系:在持续西风异常（60天平均）影响下,可有效地引起20天后的赤道太平洋上层海温正异常（60天平均）;而在持续东风异常（30天平均）影响下,可有效引起30天后的赤道太平洋上层海温负异常（30天平均）。在空间位置上,国际日期变更线附近（150°E-170°W）的西风爆发与赤道中东太平洋（160°W-100°W）的20°C等温线深度异常有很好的对应关系。在3月至8月,西太平洋（170°E以西）西风异常可导致150°W温跃层的变化,激发开尔文波东传至赤道东太平洋。在ENSO成熟期（9月-次年2月）,国际日期变更线附近（150°E-170°W）的西风爆发与赤道东太平洋（120°W附近）海表面温度和温跃层三者形成Bjerkness正反馈,导致赤道西太平洋（170°E附近）西风异常与赤道东太平洋（110°W附近）20°C等温线深度异常的同期相关最大。
梁昌硕[6]（2020）在《热带太平洋障碍层的特征、演变机理及其与ENSO的关联》文中研究说明本文基于2004～2017年Argo网格数据集（BOAArgo）,系统分析了热带太平洋障碍层厚度的特征、演变机理及其与ENSO事件的关联。在年平均意义上,热带太平洋障碍层呈现出3条显着的从西太暖池区向东太平洋延伸的带状分布特征,分别位于以12°N、5°N、10°S为中心的纬度带上;其中西太暖池区存在着永久的、厚的障碍层（>20m）,12°N和10°S纬度带上的障碍层分别以冬、夏季为主。暖池区的障碍层存在明显的年际变动,其厚度变化幅度可达15 m以上。多变量经验正交函数（MV-EOF）分解的主模态表明西太暖池区的降水与障碍层的异常场分布型态非常吻合,都呈现明显的东（正）西（负）的反相位分布型,降水的正（负）异常造成了障碍层的正（负）异常;且与ENSO事件高度相关（相关系数0.87）,存在显着的2～4年的年际变化主周期信号。合成分析表明ENSO期间障碍层的变化主要局限于160°W以西的赤道太平洋,在厄尔尼诺（拉尼娜）年,异常偏厚（薄）的障碍层位于160°E以东,异常偏薄（厚）的障碍层位于160°E以西。在厄尔尼诺（ElNino）期间,由强降水、低盐水的水平输送以及下降的开尔文波导致的混合层深度（MLD）异常对赤道160°E以东异常偏厚的障碍层起主要诱导作用,该区域障碍层厚度的变化滞后Nino3.4指数1个月;而在拉尼娜（LaNina）期间,由海水辐聚、潜沉导致的等温层深度（ILD）异常是赤道160°E以西出现较厚障碍层的主要原因,该区域障碍层厚度的变化超前Nino3.4指数1个月。通过对比分析东部型厄尔尼诺（EPEN）和中部型厄尔尼诺（CPEN）期间障碍层的演变特征,发现在CPEN事件盛期,赤道太平洋异常偏厚的障碍层主要出现在日界线以西,厚度变化达到10 m以上,而在EPEN事件盛期,赤道太平洋异常偏厚的障碍层主要出现在日界线以东,厚度变化较CPEN更为显着,可达15 m以上。针对赤道太平洋障碍层的纬向迁移分析表明:对应El Nino（La Nina）年,赤道太平洋偏厚的障碍层位置显着东（西）移,并且与暖池东部边缘和海表盐度（SSS）锋的纬向迁移大致处于同一位相。在大多数情况下,较厚的障碍层局限于暖池的东部边缘内（170°W以西）,位于SSS锋附近或者偏西,SSS锋附近的障碍层可能归因于水平平流、强降水以及开尔文波。值得注意的是,在2015年的9月到2016年2月期间,赤道中太平洋的SSS锋消失,对应着厚障碍层的消失,表明厚的障碍层的位置与西太暖池东部边缘内SSS锋的纬向位置密切相关,其具体机理有待进一步的数值模拟探究。对SSS锋断裂区域进行了盐度收支分析,发现该区域长时间的混合层盐度收支平衡主要是淡水通量外强迫与海洋过程自身调整的平衡。SSS锋消失的时间段,由于较强的降水使得淡水通量项较强的负贡献导致该区域盐度异常的变淡,而海洋平流对盐度变化的微弱正贡献并不足以提供该区域该时间段SSS锋生成的有利条件。并且该区域淡水通量项变化明显超前于平流输送项变化1个月,表明海洋平流是大洋对淡水通量强迫产生的被动响应。最后,从降水、海表流、风应力变化与障碍层的回归分析表明降水和风应力主要通过影响混合层深度来影响障碍层厚度,而经向流和纬向流可能通过海水的辐聚、潜沉来影响等温层深度从而影响障碍层厚度变化,厚障碍层倾向于在弱风、强降水、向西的强纬向流以及赤道两侧向赤道方向辐聚的经向流的条件下形成,对于赤道西太平洋障碍层的变化,降水可以解释其中的30%～35%,风应力的贡献可达20%左右,纬向流的作用可以解释15%～20%。
赵玉衡[7]（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》文中提出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。
薛文璟[8]（2020）在《春季北大西洋SSTA特征及其与ENSO关系的研究》文中进行了进一步梳理本文利用再分析资料以及混合层海温诊断方程,在提取春季北大西洋海表温度异常（sea surface temperature anomalies,SSTA）特征的主模态基础上,探究了主模态海温异常产生的可能原因,以及ENSO事件对其的重要影响,同时对1997-1998与2015-2016年超级厄尔尼诺次年春季北大西洋SSTA的差异及成因进行个例分析。北大西洋春季的海温异常EOF第一模态为三极模态,第二模态整体表现为较强的单极中心,第三模态为偶极模态,其中第一、三模态与ENSO关系密切。ENSO事件通过热带开尔文波东传以及中高纬度PNA（Pacific North American Pattern）遥相关波列,影响北大西洋的大气环流即北大西洋涛动（North Atlantic Oscillation,NAO）,引起亚速尔高压的变化,产生南北侧风场异常,通过风-蒸发-海表温度（sea surface temperature,SST）反馈机制使北大西洋蒸发减弱（增强）,海洋增暖（降温）。通过以上机制,厄尔尼诺事件对北大西洋的影响强度要大于拉尼娜事件。三极型海温是海洋内部动力过程与海气表面热量交换共同作用的结果,通过混合层诊断分析,不同纬度海温异常中心的影响因素有一定的差异,其中海洋内部的纬向平流,热力因素中的潜热通量的作用较为显着,潜热通量的变化与海表面风场的变化直接有关。个例分析结果显示,北大西洋SSTA在1998年春季,呈明显正负正三极型式分布,而2016年呈弱的负正负型态。诊断热带北大西洋SSTA的影响因素表明,1998年春季暖SSTA除了海洋表面向大气的潜热输送异常减少以及吸收太阳辐射的增加外,海洋内部Ekman纬向漂流也起着重要的作用。热力过程与厄尔尼诺峰值后出现的NAO负位相有关,其可引起亚速尔高压减弱,产生西南风异常,热带北大西洋蒸发减弱,海表增暖,沃克环流下沉支的东移对这一增暖也有贡献,但这一机制的影响较弱。与1997-1998厄尔尼诺事件不同,2015-2016厄尔尼诺事件没有强迫出负位相NAO,而是出现弱NAO正位相,热带北大西洋为弱的东风异常,使海表发生一定的冷却,形成2016的春季北大西洋SSTA与1998年的明显差异。
李彦荣[9]（2020）在《全球云量的时空分布与海温演变之间的关系》文中进行了进一步梳理云是地-气系统能量收支、大气环流及水汽循环过程的主要调节者,因其复杂多变的特点,目前我们对全球云的分布与变化还缺少全面准确的认识,气候模式亦不能给出精确的云参数化方案,使得云反馈具有很大的不确定性,这成为气候变化预测最大的障碍。因此,本文利用1983-2018年被动卫星观测资料和2006-2017年主动卫星观测资料开展了与云量及云垂直结构相关的研究工作,利用成对旋转经验正交函数分解的方法得到了更有物理解释意义的云量模态,从海洋和大气多个角度深入分析海洋-云量之间的相互作用,研究结果将为加深理解云的变化机制提供必要的研究基础,为改进模式中的云参数化方案提供观测依据。本文主要结论概括如下:（1）本文利用ISCCP、PATMOS-x和MODIS卫星云量月距平资料（60oN-60oS）进行成对旋转经验正交函数分解得到云量前3个模态,通过相关系数统计,前三个模态分别与中部型厄尔尼诺和南方涛动（El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO）,东部型ENSO和印度洋偶极子显着相关,其相关系数分别为0.90,0.70,0.60（ISCCP）;0.83,0.60,0.37（PATMOS-x）;0.89,0.39,0.32（MODIS）,说明1980s-2010s期间云量变化主要受中部型ENSO,东部型ENSO,印度洋偶极子的影响。（2）三种被动卫星的云量趋势模态分别与全球平均海温进行相关性分析,三种趋势模态的展开系数均与全球平均海温的变化显着相关,说明全球海温的变化对云量趋势有着显着而持续的影响。1980s-2000s期间,北大西洋多年代际振荡（AMO）和太平洋年代际振荡（PDO）对云量趋势有显着影响,且该时期内PDO的相位由正相位转为负相位,南北半球哈德莱环流的下沉支向两极有显着的展宽;2000s-2010s期间,云量趋势模态与东部型ENSO更相关,说明太平洋的海温变率对云量的空间趋势分布有更大的影响,且该时期PDO由负相位转变为正相位,南半球哈德莱环流的展宽减缓。（3）海温振荡能够显着影响大气热力和动力结构的变化,进而导致环流发生调整影响到云量的变化。云量类中部型ENSO模态对应中部赤道太平洋有异常的海温变暖现象,水汽异常增多,地面风异常辐合,使得中部赤道太平洋总云量异常增加;在赤道中部太平洋两侧及西太平洋大部分海域海温异常变冷,水汽异常减少,地面风异常辐散,使得对应区域的总云量异常减少。云量类东部型ENSO模态对应东南赤道太平洋有异常的海温变暖,水汽异常增多,地面风异常辐合,总云量异常增加;与类中部ENSO模态在赤道两侧总云量对称减少不同,该模态北太平洋海温异常变冷的区域更加靠近赤道区域,使得南北半球大气环流异常下沉的区域不对称,导致总云量出现非对称减少的变化。（4）纬向和热带经向（10oS-10oN）云垂直结构主要受到中部型ENSO的影响。中部赤道太平洋海温异常变暖,在180o附近云发生频率异常增加;赤道两侧副热带地区（10o-30oN/S）海温异常变冷,云发生频率异常减小;40oN/S附近云发生频率异常增加;对应哈德莱环流在中部型ENSO时期的对称收缩和沃克环流圈的向东移动。此外,全球海温变化也显着影响纬向和热带经向云垂直结构的趋势变化,二者趋势模态与全球平均海温变化显着相关,相关系数分别为0.43、0.42;与PDO也显着相关,相关系数分别为0.29、0.45,这说明2006-2017年间云垂直结构的趋势主要受到PDO位相变化的影响。
姬凯[10]（2020）在《北太平洋维多利亚模态对ENSO及华南冬季极端降水的影响》文中研究说明厄尔尼诺-南方涛动（El Ni?o-Southern Oscillation,简称ENSO）现象是热带太平洋地区年际气候变化中的最强信号,其发生发展机理和预测一直是研究关注的重难点之一。同时在全球变暖背景下,极端天气气候事件频发也成为人类重点关注的问题之一,在东亚,尤其是中国人口密度大,防灾减灾的基础设施不完备,更易受到极端事件的危害,而我国华南地区的冬季极端降水又在全国占据重要地位。因此,针对之前研究中为解决的问题,分析热带外北太平洋气候因子对ENSO和我国华南冬季极端降水事件,对及时做出规避风险的计划,避免人身财产损失具有重要意义。本文利用1950-2017年HadISST海表温度资料、SODA数据集、NCEP-NCAR大气再分析数据、中国地面站点数据以及模式模拟资料,通过经验正交函数分解、奇异值分解、相关分析、回归分析和合成分析等一系列方法,主要针对北太平洋热带外维多利亚模态（Victoria mode,简称VM）和太平洋经向模态（Pacific meridional mode,简称PMM）两个海温（SST）模态进行研究,通过对其时空变化特征以及对ENSO影响中的分析,旨在探寻二者的联系与差异,同时分析VM与华南冬季极端降水的关系,以及潜在的影响机制,从而进一步补充热带外信号对ENSO与极端事件的影响以及为ENSO与极端事件的预报提供一定的参考依据。得到了以下主要结论:（1）不同于位于副热带东北太平洋的PMM局地尺度海温模态,VM作为一个北太平洋热带外海盆尺度的海温模态,有其自身独特的海温结构形态。二者海表温度距平的空间分布最显着的差异在于位于东亚沿岸西北太平洋的海表温度距平结构。VM有自身独立的时间变率特征。利用回归重构方法表明西北太平洋和副热带东北太平洋海温距平场分布是与VM相关的北太平洋海温模态的重要组成部分。通过将VM事件和PMM事件分类说明发现VM事件的发生并不完全伴随着PMM事件的发生,因而VM有自身独立的时间变率特征。（2）VM与ENSO的相关关系较PMM与ENSO的关系要更加密切。VM通过西北太平洋SST负距平和副热带东北太平洋正距平的共同作用,使热带太平洋的纬向SST距平梯度增大,从而加强了赤道西太平洋上空的异常西风,进而触发正反馈过程的海气相互作用推动了这些异常的持续增长,最终在赤道中东太平洋产生显着的变暖,影响ENSO的发展。与VM相关的西北太平洋区域SST负距平在此过程中起到了关键作用。（3）VM可能作为一个比PMM更有效的预测因子来影响ENSO事件,进而提高ENSO的可预测性。VM可能通过两个主要过程来触发ENSO:与发生在副热带东北太平洋的PMM相关的海洋表面的热力学过程;以及沿赤道与西北太平洋区域海温相关的温跃层-海表温度反馈过程。在统计上VM往往导致CP型和EP型ENSO事件的混合模态。而与PMM相关的赤道太平洋次海表温度正距平基本限制在赤道中太平洋,向东传播的能力较弱,因此PMM趋于引起CP型ENSO事件。这也是VM对ENSO事件的影响强于PMM的可能原因之一。另外,耦合模型相互比较项目的第五阶段（the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,简称CMIP5）模式数据基本可以模拟VM和PMM与ENSO的相关关系及与两个模态相关的要素场的季节演变。（4）早春季节的VM很可能作为一个前兆信号提前大约三个季节对随后的华南冬季极端降水频次变化产生强烈的影响。VM影响华南冬季极端降水频次的潜在机制表明,VM通过影响ENSO的发展,进一步对华南冬季极端降水频次的变化产生作用,这为提高华南冬季极端降水的可预报性提供了借鉴意义。VM通过西北太平洋SST负距平和副热带东北太平洋的SST正距平分布,加强了赤道沿线的异常纬向西风,进而触发赤道海洋开尔文波,影响ENSO的发展。因此导致西北太平洋中的反气旋加强,从而增强了来自南海和印度洋的水汽传输。同时,华南地区中的向外长波辐射（OLR）负距平显着,最终导致华南冬季极端降水频次异常增加。
二、赤道太平洋温度、流场距平EOF分析及与厄尔尼诺的关系（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、赤道太平洋温度、流场距平EOF分析及与厄尔尼诺的关系（论文提纲范文）
（1）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 |
（2）印太海气波动对热带海温年际尺度主要模态的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 ENSO基本特征及其影响 |
| 1.1.2 IOD基本特征及其影响 |
| 1.2 印太年际尺度海温模态动力学机理 |
| 1.2.1 太平洋海气耦合不稳定与ENSO |
| 1.2.2 印度洋海气耦合不稳定与IOD |
| 1.3 高频海气变率的跨尺度作用 |
| 1.4 研究内容及创新性 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究创新点 |
| 1.5章节安排 |
| 第2章 资料与方法 |
| 2.1 资料介绍 |
| 2.2 方法介绍 |
| 2.2.1 事件判定 |
| 2.2.2 海洋热收支分析 |
| 2.2.3 尺度间相互作用统计量 |
| 2.2.4 高频波动结构及热通量分解 |
| 2.3 特别说明 |
| 第3章 高频海洋波动对ENSO的跨尺度影响 |
| 3.1 高频海洋波动的时空特征 |
| 3.2 海洋开尔文波跨尺度加热的气候态特征 |
| 3.3 异常海洋开尔文波对ENSO的影响 |
| 3.4 CMIP模式中高频风场对ENSO锁相特征的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高频海洋波动对ENSO的跨尺度反馈机制 |
| 4.1 温跃层加深背景下海洋开尔文波结构变化 |
| 4.2 异常开尔文波结构和热力反馈分解 |
| 4.3 海洋开尔文波对年际尺度海温模态反馈机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 印度洋海气耦合不稳定与IOD发展机理 |
| 5.1 IOD发展与海气耦合振荡机制适用性 |
| 5.2 印度洋海气耦合振荡与IOD可预报性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与讨论 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 讨论及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）舟山海域上升流时空变化及其原因研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 国内外研究进展 |
| 1.1.1 上升流水文特征研究 |
| 1.1.2 上升流流场特征研究 |
| 1.1.3 上升流形成机制研究 |
| 1.1.4 厄尔尼诺事件对上升流的影响 |
| 1.2 主要研究内容 |
| 1.3 主要创新点 |
| 第二章 数据处理及方法 |
| 2.1 数据 |
| 2.1.1 叶绿素a浓度数据 |
| 2.1.2 海表面温度数据 |
| 2.1.3 海表面风场数据 |
| 2.1.4 Ni(?)o3.4 指数数据 |
| 2.2 方法 |
| 2.2.2 海表面温度数据处理 |
| 2.2.3 海表面风场数据处理 |
| 2.2.4 叶绿素a浓度数据处理 |
| 2.2.5 EOF分析 |
| 第三章 舟山上升流区域定义研究 |
| 3.1 舟山海域的水文特征 |
| 3.2 舟山上升流海域夏季叶绿素a浓度变化 |
| 3.3 舟山上升流边界阈值 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 舟山上升流的时空变化特征研究 |
| 4.1 舟山上升流的季节性变化 |
| 4.2 舟山上升流的年际变化 |
| 4.3 舟山上升流范围、低温中心位置变化 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 厄尔尼诺对舟山上升流的影响 |
| 5.1 全球超强厄尔尼诺事件(1995-1998、2015-2016 年) |
| 5.1.1 舟山海域上升流中心温度变化 |
| 5.1.2 厄尔尼诺事件后的1998和2016 年舟山上升流的海表面温度异常 |
| 5.1.3 舟山上升流风场异常变化 |
| 5.2 2009 年厄尔尼诺年与2008、2010 非厄尔尼诺年对比分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 风场引起舟山上升流时空变化的机制研究 |
| 6.1 夏季风场分布情况 |
| 6.2 夏季复杂风场对上升流的影响 |
| 6.3 海表面风速的时空变化 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）初始误差对两类厄尔尼诺事件可预报性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 两类厄尔尼诺事件物理机制研究进展 |
| 1.2.2 两类厄尔尼诺事件物理模拟与预测 |
| 1.2.3 两类厄尔尼诺事件可预报性研究现状 |
| 1.3 论文主要内容以及章节安排 |
| 第2章 方法介绍 |
| 2.1 条件非线性最优扰动(CNOP)方法 |
| 2.2 PPSO智能算法计算CNOP的试验步骤 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 模式介绍以及模拟能力验证 |
| 3.1 GFDL CM2p1 模式简介 |
| 3.2 GFDL CM2p1 模式对热带太平洋气候态的模拟能力 |
| 3.3 GFDL CM2p1 模式对两类厄尔尼诺事件模拟能力 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 东太型厄尔尼诺事件算例分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验设置 |
| 4.3 东太型厄尔尼诺事件最优前期征兆空间分布 |
| 4.4 东太型厄尔尼诺事件最优前期征兆发展物理机制 |
| 4.5 东太型厄尔尼诺事件最快增长初始误差空间分布 |
| 4.6 东太型厄尔尼诺事件最快增长初始误差发展物理机制 |
| 4.7 小结与讨论 |
| 第5章 中太型厄尔尼诺事件算例分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验设置方案 |
| 5.3 中太型厄尔尼诺事件最优前期征兆空间分布 |
| 5.4 中太型厄尔尼诺事件最优前期征兆发展物理机制 |
| 5.5 中太型厄尔尼诺事件最快增长初始误差空间分布 |
| 5.6 中太型厄尔尼诺事件最快增长初始误差发展物理机制 |
| 5.7 小结与讨论 |
| 第6章 总结与讨论 |
| 6.1 主要内容 |
| 6.2 主要结论 |
| 6.3 主要创新点 |
| 6.4 讨论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）西风爆发在ENSO演变中的作用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ENSO的基本介绍 |
| 1.3 西风爆发在ENSO事件激发中的作用 |
| 1.4 西风爆发分类 |
| 1.5 西风爆发成因分类 |
| 1.5.1 热带气旋对西风爆发的作用 |
| 1.5.2 印度洋MJO对西风爆发的作用 |
| 1.5.3 东亚季风对西风爆发的作用 |
| 1.5.4 澳洲季风对西风爆发的作用 |
| 1.5.5 信风变化对西风爆发的作用 |
| 1.6 西风爆发在ENSO演变过程中的作用 |
| 1.7 亟待解决的科学问题 |
| 1.8 研究内容及具体章节安排 |
| 1.9 主要创新点 |
| 第2章 资料与方法 |
| 2.1 研究时段说明 |
| 2.2 资料说明 |
| 2.3 研究方法说明 |
| 2.3.1 西风爆发/东风爆发 |
| 2.3.2 经验正交函数分解方法 |
| 2.3.3 费舍尔R-Z变换 |
| 2.3.4 暖性开尔文波事件和冷性开尔文波事件 |
| 第3章 西风爆发的时空分布特征 |
| 3.1 西风爆发/东风爆发的标准 |
| 3.2 PDO正负位相西风爆发的时空分布特征 |
| 3.3 PDO正负位相西风爆发的特征比较 |
| 3.4 PDO正负位相西风爆发差异的成因 |
| 3.4.1 WWB的二维空间分布 |
| 3.4.2 WWA发生频率的空间分布 |
| 3.4.3 WWB强度与持续时间的关系 |
| 3.5 总结 |
| 第4章 适用于描述西风爆发的指数——赤道振荡指数 |
| 4.1 赤道振荡指数的定义 |
| 4.2 赤道振荡指数与ENSO的关系 |
| 4.3 赤道振荡指数与西风爆发之间的关系 |
| 4.4 赤道振荡指数与东风爆发之间的关系 |
| 4.5 赤道振荡指数的物理解释 |
| 4.6 总结 |
| 第5章 西风爆发对海洋开尔文波的作用 |
| 5.1 西风爆发的与海温异常的关系 |
| 5.2 西风爆发与海洋开尔文波的关系 |
| 5.3 西/东风异常累积量与暖/冷水累积量的关系 |
| 5.4 不同位置的西风爆发与不同位置的海洋20°C等温线深度异常的同期关系 |
| 5.5 总结 |
| 第6章 总结与讨论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）热带太平洋障碍层的特征、演变机理及其与ENSO的关联（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 热带太平洋障碍层的基本特征 |
| 1.2.2 热带太平洋障碍层与ENSO的联系 |
| 1.2.3 热带太平洋障碍层的形成机制 |
| 1.3 科学问题的提出 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 资料与方法 |
| 2.1 数据资料 |
| 2.1.1 Argo资料 |
| 2.1.2 SODA资料 |
| 2.1.3 CMAP资料 |
| 2.1.4 OLR资料 |
| 2.1.5 GODAS资料 |
| 2.1.6 NCEP再分析资料 |
| 2.1.7 OAFlux资料 |
| 2.2 障碍层的计算 |
| 2.3 盐度收支方程 |
| 2.4 统计分析方法 |
| 2.4.1 经验函数正交分解 |
| 2.4.2 小波分析 |
| 2.4.3 线性回归分析 |
| 2.4.4 相关性分析 |
| 第三章 热带太平洋障碍层与背景场的基本特征 |
| 3.1 障碍层的气候态分布特征 |
| 3.2 障碍层的季节分布特征 |
| 3.3 障碍层与降水 |
| 3.3.1 障碍层与降水的MV-EOF分解 |
| 3.3.2 Morlet小波分析 |
| 3.4 障碍层与海温 |
| 3.4.1 障碍层与海温的MV-EOF分解 |
| 3.4.2 Morlet小波分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 热带太平洋障碍层年际演变与ENSO事件的关联 |
| 4.1 El Ni?o和 La Ni?a期间障碍层的特征对比与机理分析 |
| 4.2 ENSO期间障碍层变化的区域性分析 |
| 4.3 东部型与中部型ElNi?o期间障碍层反馈特征及机理比较研究 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 赤道太平洋障碍层的纬向迁移及其机理浅析 |
| 5.1 障碍层的纬向迁移及其与SSS锋、暖池东部边缘的联系 |
| 5.2 SSS锋断裂区域的盐度收支分析 |
| 5.3 障碍层厚度与降水、风应力、海表流的回归分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.1.1 热带太平洋障碍层的基本特征 |
| 6.1.2 障碍层演变过程、机理及其与ENSO的关联 |
| 6.1.3 赤道太平洋障碍层的纬向迁移及其与各变量的回归分析 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）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 |
（8）春季北大西洋SSTA特征及其与ENSO关系的研究（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 |
| 1.3 问题的提出及本文的研究重点 |
| 1.4 章节安排 |
| 第二章 资料和方法 |
| 2.1 资料介绍 |
| 2.2 方法介绍 |
| 第三章 北大西洋春季SSTA特征与环流的耦合 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 北大西洋春季SSTA的时空变化特征 |
| 3.3 SSTA与环流的耦合 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 春季北大西洋SSTA变化的重要物理过程及其与ENSO的联系 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SSTA特征与ENSO的关联 |
| 4.3 SSTA变化物理过程定量诊断与对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 2016与1998年北大西洋SSTA变化的对比 |
| 5.1 1998和2016北大西洋SSTA时空特征对比 |
| 5.2 1998与2016年3月北大西洋SSTA变化的定量诊断 |
| 5.3 1998与2016年北大西洋春季SSTA变化的物理量对比 |
| 5.4 两次厄尔尼诺事件的北大西洋遥响应特征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（9）全球云量的时空分布与海温演变之间的关系（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状与进展 |
| 1.2.1 云量趋势的相关研究 |
| 1.2.2 云和海温,环流之间关系的研究 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第二章 数据介绍和分析方法 |
| 2.1 数据介绍 |
| 2.1.1 ISCCP资料 |
| 2.1.2 PATMOS-x资料 |
| 2.1.3 MODIS资料 |
| 2.1.4 CloudSat资料 |
| 2.1.5 海温资料 |
| 2.1.6 出射长波辐射资料 |
| 2.1.7 再分析资料 |
| 2.2 海温指数 |
| 2.2.1 年际海温指数 |
| 2.2.2 年代际海温指数 |
| 2.3 分析方法 |
| 2.3.1 相关分析 |
| 2.3.2 回归分析 |
| 2.3.3 EOF分析 |
| 2.3.4 成对旋转EOF |
| 2.3.5 质量流函数的计算 |
| 第三章 总云量的时空变化模态 |
| 3.1 总云量的时空变化特征 |
| 3.1.1 总云量的气候态 |
| 3.1.2 总云量的气候倾向率 |
| 3.2 总云量的主要模态 |
| 3.2.1 ISCCP总云量的EOF分解 |
| 3.2.2 成对旋转EOF3和EOF4 |
| 3.2.3 成对旋转EOF1和EOF2 |
| 3.2.4 构建趋势模态 |
| 3.2.5 PATMOS-x与 MODIS资料的结果 |
| 3.2.6 云量模态的展开系数与海温指数的关系 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 云量模态对应的海温场与环流场 |
| 4.1 海温变化与云量模态之间的关系 |
| 4.1.1 云量模态对应的海温相关系数场 |
| 4.1.2 云量模态对应的海温回归系数场 |
| 4.2 大气环流变化与云量模态之间的关系 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 云垂直结构的时空模态 |
| 5.1 云垂直结构的时空特征 |
| 5.1.1 云垂直结构的气候态 |
| 5.1.2 云垂直结构的气候倾向率 |
| 5.2 云垂直结构的主要模态 |
| 5.2.1 纬向云垂直结构的主要模态 |
| 5.2.2 纬向云垂直结构模态对应的海温场与环流场 |
| 5.3 热带经向云垂直结构的主要模态 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）北太平洋维多利亚模态对ENSO及华南冬季极端降水的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状及意义 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 本文主要研究内容和章节安排 |
| 第二章 数据资料及研究方法 |
| 2.1 数据资料简介 |
| 2.1.1 HadISST数据集 |
| 2.1.2 SODA数据集 |
| 2.1.3 NCEP/NCAR再分析资料 |
| 2.1.4 中国地面气候资料日值数据集(V3.0) |
| 2.1.5 CMIP5模式数据 |
| 2.1.6 指数定义 |
| 2.2 研究方法简介 |
| 2.2.1 经验正交函数分解 |
| 2.2.2 奇异值分解 |
| 2.2.3 相关分析 |
| 2.2.4 偏相关分析与超前滞后相关分析 |
| 2.2.5 回归分析 |
| 2.2.6 合成分析 |
| 第三章 北太平洋维多利亚模态与太平洋经向模态的时空特征对比 |
| 3.1 空间变化特征差异对比 |
| 3.2 时间变化特征差异对比 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 北太平洋维多利亚模态与太平洋经向模态对ENSO影响差异对比 |
| 4.1 VM与 PMM对 ENSO影响的差异 |
| 4.2 CMIP5模式模拟结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 北太平洋维多利亚模态对华南冬季极端降水的影响 |
| 5.1 VM与华南冬季极端降水的联系 |
| 5.2 VM影响华南冬季极端降水的机制研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 讨论与展望 |
| 6.3 创新性分析 |
| 参考文献 |
| 在学期间研究成果 |
| 致谢 |
四、赤道太平洋温度、流场距平EOF分析及与厄尔尼诺的关系（论文参考文献）
- [1]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)
- [2]印太海气波动对热带海温年际尺度主要模态的影响[D]. 刘明竑. 中国气象科学研究院, 2021(02)
- [3]舟山海域上升流时空变化及其原因研究[D]. 周楠. 上海海洋大学, 2021(01)
- [4]初始误差对两类厄尔尼诺事件可预报性的影响[D]. 杨泽芸. 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所), 2020(01)
- [5]西风爆发在ENSO演变中的作用[D]. 石运昊. 中国气象科学研究院, 2020(03)
- [6]热带太平洋障碍层的特征、演变机理及其与ENSO的关联[D]. 梁昌硕. 自然资源部第三海洋研究所, 2020(01)
- [7]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)
- [8]春季北大西洋SSTA特征及其与ENSO关系的研究[D]. 薛文璟. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [9]全球云量的时空分布与海温演变之间的关系[D]. 李彦荣. 兰州大学, 2020(01)
- [10]北太平洋维多利亚模态对ENSO及华南冬季极端降水的影响[D]. 姬凯. 兰州大学, 2020(01)