大洋暖池及其影响 与El Nino、西太平洋副高、中国降水及中国沿海自然灾害的关系PDF格式文档图书下载

插图和附表清单 1

第一章 绪论 1

图1.1.1 大洋暖池示意图 1

1.1 引言 1

1.2 所用资料情况说明 2

1.3 大洋暖池研究简史及相关主要研究计划 3

参考文献 6

2.1 海面大气热力及水分状况 11

2.1.1 海表水温 11

2.1.2 海面气温 11

第二章 暖池区各种物理气候要素的时空分布特征 11

2.1.3 海气温差 12

2.1.4 海面湿度 13

2.2 海面大气运动和动力学特征 14

2.2.1 海平面气压 14

2.2.2 纬向风分量 14

2.1.5 总云量 14

2.2.3 经向风分量 15

2.2.4 合成风速 15

2.2.5 海面失量风场 15

2.3.1 海面纬向动量通量 16

2.3.2 海面经向动量通量 16

2.3 海面动量通量 16

2.3.2 海面动量通量矢量场 17

2.4.1 海面吸收的短波辐射 17

2.4 海面热量收支 17

2.4.2 海面长波有效辐射 18

2.4.3 感热通量 18

2.4.4 潜热通量 18

2.4.5 海面热量净收支 19

参考文献 20

第三章 大洋暖池的变化特征 22

图3.1.1 大洋暖池示意图 22

3.1 暖池的概念 22

图3.1.2 热带太平洋多年年平均降水量(mm) 23

图3.1.3 以28℃等温线为界的暖池(3月(实线)和9月(虚线)) 24

3.2 暖池面积随季节的变化 25

图3.1.4 由XBT观测结果所得的28℃等温线平均深度(m) 25

表3.2.1 热带西太平洋暖池多年平均逐月面积 26

表3.2.2 东印度洋暖池多年平均逐月面积 27

图3.2.1 大洋暖池面积季节性变化图 28

3.3 暖池中心随季节的变化 29

图3.3.1 暖池中心随季节的变化图 31

3.4 暖池面积、中心季节性变化原因初探 32

表3.4.1 热带西太平洋暖池随太阳辐射的变化 33

表3.4.2 东印度洋暖池随太阳辐射的变化 34

3.5 大洋暖池SST和东太平洋SST的季节性变化关系 34

图3.5.1 西太平洋暖池区域选取示意图 35

表3.5.1 表征西太平洋暖池的6个区多年平均SST月平均值 36

图3.5.2 区域不同的西太平洋暖池SST平均值随季节变化图 37

图3.5.3 东印度洋暖池SST平均计算选取区(左侧)和东太平洋平均SST计算选取区(右侧) 37

表3.5.2 东太平洋及东印度洋暖池区不同范围SST多年平均值 38

图3.5.4 东太平洋选取区多年平均SST季节性变化 39

图3.5.5 东印度洋选取区多年平均SST季节性变化 39

图3.5.6 不同范围的东印度洋暖池、西太平洋暖池及东太平洋SST季节性变化图 40

3.6 大洋暖池面积的年际变化 40

图3.6.1 大洋暖池面积的年际变化(1949～1979年) 41

图3.6.2 大洋暖池面积指数年际变化距平图 41

表3.6.1 大洋暖池28℃和29℃面积指数逐月相关系数 42

3.7 大洋暖池海表水温的年际变化 42

图3.6.3 大洋暖池面积指数年际变化图 43

图3.7.1 第一模态的空间位相和振幅 44

图3.7.3 第三模态的空间位相和振幅 45

图3.7.2 第二模态的空间位相和振幅 45

图3.7.4 热带东太平洋冷水舌区(180°～90°W，0°～10°S)的SST年际变化与其它海区SST年际变化的相关系数分布(τ=0，同期相关) 46

图3.7.5 热带东太平洋冷水舌区(180°～90°W，0°～10°S)的SST年际变化与其它海区SST年际变化的相关系数分布(τ=-1，延时一个季度) 47

表3.7.1 选择计算区的范围及选取原因 47

表3.7.2 各海区SST相关系数结果(504个样本) 47

图3.7.6 计算区选取示意图 48

3.8 大洋暖池温度年际变化和面积年际变化的相互关系 50

参考文献 50

表3.8.1 大洋暖池面积和各区SST年际变化相关系数 50

第四章 大洋暖池成因初探 54

4.1 太阳辐射 54

图4.1.1 晴天时总辐射量随时间及纬度的变化 55

图4.1.2 (a)晴天总辐射量表征值季节性变化(b)实际SST平均值的季节性变化 56

图4.1.3 晴天时各纬度总辐射量表征值的季节性变化 56

图4.1.4 各纬度年晴天总辐射量的表征值 57

图4.1.5 实际SST各纬度季节性变化图 58

图4.2.1 赤道对流圈纬向环流图 58

4.2 风和洋流的作用 58

图4.2.2 赤道太平洋信风强弱与暖水分布关系 59

4.3 暖池上空薄卷云的温室效应 60

图4.2.3 风场对暖水分布影响比较图 60

参考文献 62

5.1 ENSO的概念 65

第五章 热带西太平洋暖池和El Nino的关系 65

5.2 近40年来El Nino发生概况 66

5.3 热带西太平洋暖池的海表水温、面积、界线及暖池中心对El Nino的响应 67

图5.2.1 美国CAC的海温指示区 67

表5.2.1 El Nino和La Nina特征时间序列 67

表5.3.1 表征不同尺度西太平洋暖池的区域参数 68

表5.3.2 1950～1979年9次El Nino过程中三个区域SST变化 69

图5.3.1 西太平洋暖池1区SST的平均变化对El Nino及La Nina的响应 71

表5.3.3 1950～1987年11次El Nino过程中西太平洋暖池中心、边界变化的序列 72

图5.3.2 大洋暖池面积指数及El Ninil和La Nina的发生时段及指数 74

图5.3.3 西太平洋暖池年平均变化 75

5.4 热带西太平洋暖池次表层和深层水温对El Nino的响应 76

图5.3.5 西太平洋暖池东部边界的年平均变化 76

图5.3.4 西太平洋暖池中心(重心)在纬线方向上的年平均变化 76

图5.4.3 西太平洋暖池混合层深度(D)及海洋上层热含量(H)的年际变化 78

图5.4.2 西太平洋不同深度海温与东太平洋海表温度相关曲线 78

图5.4.1 西太平洋海温敏感区海温变化曲线 78

5.5 热带西太平洋暖池上空的云量及降水对El Nino的响应 79

图5.5.1 暖池区降水的长期变化曲线 79

5.6 热带西太平洋暖池区风及海流对El Nino的响应 79

图5.5.2 1982年8月至1983年7月年平均降水分布距平图 80

图5.6.2 1961～1989年Ponaep岛850hPa纬向风距平和东太平洋赤道SST距平的时间变化曲线 81

图5.6.1 暖池区纬向风的长期变化曲线 81

5.7 热带西太平洋暖池热通量对El Nino的响应 82

图5.6.3 El Nino发生前后经向(a)、纬向(b)风距平的合成结果 82

图5.7.2 El Nino年3～7月平均热通量多年变化图 83

图5.7.1 El Nino年热通量(b)和多年平均热通量(a)季节性变化 83

5.8 热带西太平洋暖池水位变化对El Nino的响应 84

附：热带西太平洋暖池区初级生产力对El Nino的响应 84

图5.8.1 (a)东太平洋Nino1+2+3+4区SST距平曲线(1951～1987年)；(b)La Libetad站MSL距平曲线(1951～1987年)；(c)Truk站MSL距平曲线(1953～1986年) 85

图5.8.2 合成ENSO事件期间西太平洋表征岛水位距平 86

参考文献 86

6.1 西太平洋副热带高压的概念 91

第六章 大洋暖池和西太平洋副热带高压之间的关系 91

6.2 热带西太平洋暖池和西太平洋副热带高压的季节性变化关系 92

6.2.1 热带西太平洋暖池面积和副热带高压面积指数季节性变化的关系 92

6.2.3 热带西太平洋暖池中心经线方向上的季节性变化和副热带高压脊平均位置季节性变化的关系 93

6.2.2 热带西太平洋暖池中心在纬线方向上的季节性变化和副热带高压西伸脊点季节性变化的关系 93

图6.2.1 西太平洋暖池面积和副热带高压面积指数季节性变化关系图 93

图6.2.3 西太平洋暖池中心(重心)在经线方向上的季节性变化(虚线)和500hPa副热带高压脊线平均位置的季节性变化(实线)的关系图 94

图6.2.2 西太平洋暖池经度中心(重心)季节性变化(虚线)和500hPa西太平洋副热带高压西伸脊点季节性变化(实线)关系图 94

表6.3.1 副热带高压面积指数和上一年大洋暖池28℃面积指数相关系数 95

图6.3.1 副热带高压面积指数和大洋暖池28℃面积指数的年际变化关系图 95

6.3.1 大洋暖池面积和西太平洋副热带高压面积指数的年际变化关系 95

6.3 大洋暖池和西太平洋副热带高压的年际变化关系 95

表6.3.2 副热带高压面积指数和当年大洋暖池28℃面积指数相关系数 96

图6.3.2 副热带高压面积指数和大洋暖池29℃面积指数的年际变化关系图 97

表6.3.3 副热带高压面积指数和上一年大洋暖池29℃面积指数相关系数 98

表6.3.4 副热带高压面积指数和当年大洋暖池29℃面积指数相关系数 98

图6.3.3 6、7、8月副热带高压面积指数分别与当年1、3月大洋暖池28℃面积指数的年际变化关系图 99

图6.3.4 6、7、8月副热带高压面积指数分别与当年3月大洋暖池29℃面积指数的年际变化关系图 100

图6.3.5 6月副热带高压面积指数与上一年6月大洋暖池28℃、29℃面积指数的年际变化关系图 101

6.3.2 大洋暖池面积和其它西太平洋副热带高压指数的年际变化关系 101

表6.3.5 副热带高压特征量与上一年大洋暖池28℃、29℃面积指数相关系数 102

表6.3.6 副热带高压特征量与当年大洋暖池28℃、29℃面积指数相关系数 103

表6.3.7 副热带高压特征值与暖池28℃、29℃面积指数关系特点表 104

第七章 大洋暖池对中国降水的影响 106

7.1 综述 106

7.1.1 热带东太平洋海域 106

7.1.2 黑潮海域 107

7.1.3 南海海域 108

7.1.4 热带西太平洋暖池海域 108

7.2 研究的基本思想及资料 109

7.2.1 基本思想 109

7.3 分析方法及结果 110

7.2.2 资料说明 110

图7.2.1 160降水站站点分布图 111

表7.2.1 站名与站号对照表 112

图7.3.1 中国160站6月降水和上一年3月暖池28℃北界指数相关图 113

图7.3.2 中国160站7月降水和当年3月暖池28℃面积指数相关图 114

图7.3.3 中国160站6月降水和当年9月暖池28℃面积指数相关图 115

图7.3.4 中国160站6月降水和当年7月暖池28℃面积指数相关图 116

图7.3.5 中国160站8月降水和当年8月暖池29℃面积指数相关图 117

图7.3.6 中国160站8月降水和当年4月暖池29℃面积指数相关图 118

图7.3.7 中国160站7月降水和当年5月暖池28℃北界指数相关图 119

图7.3.8 中国160站6月降水和当年5月暖池28℃北界指数相关图 120

参考文献 121

第八章 大洋暖池对中国沿海自然灾害的影响 124

8.1 台风灾害 124

图8.1.2 大洋暖池28℃面积指数(虚线)与中国沿海登陆台风(实线)发生次数关系图 125

图8.1.1 大洋暖池28℃面积指数(虚线)与西北太平洋热带气旋(实线)关系图 125

8.2 风暴潮灾害 126

表8.2.1 风暴潮灾害等级表 126

表8.2.2 台风风暴潮及潮灾统计(1951～1990年) 127

图8.2.1 大洋暖池28℃面积指数距平变化图 128

8.3 灾害性海浪灾害 128

图8.3.1 大洋暖池28℃面积指数与中国沿海灾害性海浪发生次数关系图 129

8.4 海冰灾害 130

表8.3.1 1966～1990年中国海≥6m(包括≥9m)灾害性海浪各年发生次数 130

表8.4.1 中国沿海(1950～1990年)冰情表 131

图8.4.1 大洋暖池28℃面积指数(虚线)与中国沿海灾害性海冰(实线)发生关系图 132

表8.5.1 中国沿海海啸(1950～1990年)表 133

8.5 海啸灾害 133

参考文献 134

第九章 回顾与展望 136

后记 140

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