全球變暖對(duì)熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩影響的數(shù)值模擬.pdf

1、本文從觀測(cè)分析和數(shù)值模擬兩個(gè)方面入手分析了熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩。首先利用1958～1999年ECMWF的era40逐日再分析資料分析熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的時(shí)空特征變化；進(jìn)而與IPCC第四次評(píng)估報(bào)告中的六個(gè)耦合模式模擬的熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的時(shí)空特征進(jìn)行了對(duì)比分析，評(píng)估模式對(duì)熱帶季節(jié)內(nèi)振蕩的模擬能力，及其全球變暖對(duì)熱帶季節(jié)內(nèi)振蕩可能的影響。在研究過程中，運(yùn)用了各種綜合診斷方法(功率譜分析、Lanczos濾波、時(shí)空譜分析、自然正交函數(shù)分析、合成分

2、析等)，并采取了實(shí)測(cè)資料和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，從而對(duì)熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩進(jìn)行了全面的研究。得到如下主要結(jié)論： (1)通過功率譜分析發(fā)現(xiàn)，由于大氣中的CO2濃度增加所導(dǎo)致的全球增暖，使得大氣低頻振蕩有分別向更高頻率和更低頻率兩極分化的趨勢(shì)。 (2)為了定量反映ISO的活動(dòng)強(qiáng)度，選擇熱帶地區(qū)200hPa緯向風(fēng)季節(jié)內(nèi)變化的方差作為ISO指數(shù)，研究發(fā)現(xiàn)全球變暖背景下，ISO的活動(dòng)強(qiáng)度有所加強(qiáng)，ISO指數(shù)的變化幅度也增加，說明后2

3、0年中ISO活動(dòng)更加活躍；且ISO季節(jié)變化明顯，冬、春季強(qiáng)，夏、秋季弱。ISO的年際變化與熱帶東太平洋的SST關(guān)系密切，ISO在ElNino事件發(fā)生期間出現(xiàn)減弱的傾向。 (3)通過分析20～100天帶通濾波后200hPa緯向風(fēng)解釋總方差的百分比的空間分布及對(duì)EOF分解得到的第一特征向量，發(fā)現(xiàn)近20年ISO的活躍空間分布變化不大，但在后20年中，印度洋及孟加拉灣地區(qū)ISO的強(qiáng)度明顯加大，說明隨著全球溫度的升高，使得印度洋及孟加拉灣

4、地區(qū)的ISO活動(dòng)對(duì)整個(gè)大氣運(yùn)動(dòng)來說顯得越發(fā)重要了。 (4)對(duì)200hPa緯向風(fēng)做空間-時(shí)間功率譜計(jì)算，反映出ISO以東傳的緯向1～2波為主，也有西傳成分，以2～4波為主，但其能量值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于東傳部分.后20年緯向風(fēng)的能量更集中于1～3波，而小于30天的高頻成分有加強(qiáng)的傾向。 (5)通過比較模式對(duì)氣候平均態(tài)的模擬，發(fā)現(xiàn)六個(gè)耦合系統(tǒng)模式都較準(zhǔn)確反映了熱帶地區(qū)緯向風(fēng)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化特征，使其對(duì)熱帶大氣ISO的真實(shí)模擬成為可能

5、。通過分析熱帶大氣ISO的周期、強(qiáng)度、傳播、時(shí)空特征等，發(fā)現(xiàn)耦合模式基本抓住了熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的主要特征，對(duì)ISO的周期、季節(jié)變化特征及空間分布都刻劃得比較準(zhǔn)確。當(dāng)然也存在有待于進(jìn)一步完善的地方，所有模式對(duì)大氣ISO強(qiáng)度的模擬整體偏弱，ISO的年際變化與ElNino事件發(fā)生的關(guān)系不顯著，有的模式對(duì)熱帶大氣ISO周期和傳播結(jié)構(gòu)的刻劃不夠準(zhǔn)確，模式結(jié)果不能反映全球變暖后赤道大氣ISO變得活躍的事實(shí)，這都說明目前耦合模式對(duì)熱帶大氣ISO的模