《北极海冰变化的时空型及其与东亚气候异常的关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北极海冰变化的时空型及其与东亚气候异常的关系（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要本 文利用H a d l e y 中 心的高分 辨北半球 海冰密 度资 料、 N C E P / N C A R 全球再分 析资料以及我国东部站点5 0 年气温降水的观测资料，较为系统的分析了北极海 冰变化的时空特征， 讨论了中国东部夏季气温降水的主要模态， 并在此基础上分 析了北极海冰和同期、 前期以及后期大气环流的关系， 前期北极海冰和我国东部 夏季气温降水的可能联系以及这种联系的大尺度气环流背景。结果表明:利用4 4 年 ( 1 9 5 1 - 9 4 )北极海冰密度逐月资料，分析提出了 一种与北极冰自 然季节变化相吻合的分季法，并根据这种分季法，使用 E O F分解，揭示了北极
2、各季海冰面积异常的特征空间型及其对应的时间变化尺度。结果表明:1 )北极 冰面积异常变化的关键区，冬季 ( 2 - 4月)主要位于北大西洋一侧的格陵兰海、 巴 伦支海和戴维斯海峡、以及北太平洋一侧的鄂霍次克海和白 令海， 夏季 ( 8 - 1 0 月) 则主要限于从喀拉海、 东西伯利亚海、 楚科奇海到波佛特海的纬向带状区域 内，格陵兰海和巴伦支海是北极海冰面积异常变化的最重要区域;2 )春 ( 5 - 7 月) 、秋 ( 1 1 - 1 月) 季各主要海区海冰面积异常基本呈同 相变化，夏季东西伯利 亚海、 楚科奇海、 波佛特海一带海冰面积异常和喀拉海呈反相变化，而冬季巴伦 支海、格陵兰海海冰面
3、积异常和戴维斯海峡、拉布拉多海、白令海、鄂霍次克海 的海冰变化呈反相变化; 3 ) 北极冰总面积过去4 4 年来确实经历了一种趋势性的 减少，并且叠加在这种趋势变化之上的是年代尺度变化，其中春季 ( 5 - 7 月)海 冰面积异常变化对年平均北极冰总面积异常变化作出了主要贡献;4 )位于北太 平洋一侧极冰面积异常型基本具有半年的持续性， 而位于北大西洋一侧极冰面积 异常型具有半年至一年的持续性。对中国东部夏季降水变率贡献最大的几个模态有:西北一长江一华南型、西 北一淮河一江南型、 北方一华南型以及东北一西北型。 这几个模态的累积方差贡 献超过 4 0 %，因此反映了我国东部夏季降水异常的主要时
4、空特征。对中国东部 夏季气温变率贡献最大的几个模态有: 全局一致型、 东北华北一长江型、 华中一 华南型、东北一华北型。这几个模态的累积方差贡献超过 6 0 %，因此反映了我 国东部夏季气温异常的主要时空特征。冬季 ( F MA ) 海冰变化受到前期和同期大气环流异常的影响， 同时对其后期 大气环流也有显著的影响。春季 ( MJ J ) 、夏季 ( A S O)海冰变化受到前期大气 环流异常的影响，但和同期以及后期大气环流异常没显著的关系。秋季 ( N D J ) 海冰变化则和同期、 前期以及后期的大气环流异常均有较为显著的相关， 并且同 时相关最为显著。冬季 ( F M A)北极海冰和随后的
5、夏季 ( J J A)我国黄河中下游 和长江之间的地区气温呈显著的正相关，和夏季 ( J J A )华北中部的京晋冀地区 降水呈负相关。同时冬季海冰和夏季六、 七、 八月份的我国降水的相关分布之间 具有显著的差异。 六月， 从长江以北黄河中上游地区直到长江三角洲附近的广大区域呈现显著的负相关。 东北地区也为正相关区域， 并且较大的范围 达到了 显著 水平。 七月， 淮河上游和华北中西部地区呈现出显著的正相关。 八月华北北部和 西南地区东部表现为显著的正相关区。 冬季北极海冰异常对我国夏季降水的影响 具有其大尺度环流的背景。具体的说，当前期冬季 ( F M A )格陵兰海和巴伦支 海海冰异常偏多
6、 ( 偏少) ，而戴维斯海峡和巴芬湾海冰异常偏少 ( 偏多)时，蒙 古高压偏弱 ( 偏强) ， 西太平洋副高偏强 ( 偏弱) ，东亚地区盛行西南 ( 东北) 风 异常，导致夏季雨带北移 ( 南移) ，有利于华北地区降水偏多 ( 偏少) 。关键字:北极海冰 长期趋势持续性 冰气相互作用夏季气温 夏季降水Ab s t r a c tB as e d o n t h e d i a g n o s t i c a n a l y s i s o f H a d l e y h i g h - r e s o l u t i o n s e a i c e c o n c e n t r a t i
7、o n ( S I C ) d a t a , N C E P / N C A R re a n a l y s i s d a t a a n d t h e 5 0 a m o n t h ly s u r f a c e t e m p e r a t u r e a n d r a i n f a l l d a t a fr o m 1 6 0 s t a ti o n s o f C h i n a , t h e t e m p o r a l a n d s p a t i a l p a tt e rns o f t h e S I C v a r i a ti o n s
8、a n d t h o s e o f s u m me r s u r f a c e a i r t e m p e r a t u r e ( S A T ) a n d r a i n f a l l i n e as t e rn C h in a a r e p r e s e n t e d i n t h i s t h e s i s . T h e p o s s i b l e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e p r e c e d in g S I C v a r i a ti o n s a n d s u m
9、m e r S A T a n d r a i n f a l l i n e as t e rn C h i n a , a s w e l l as t h e c o n t e x t o f t h i s r e l a t i o n s h i p m a n i f e s t e d i n t h e l a r g e - s c a l e a t m o s p h e r i c c i r c u l a t i o n h a v e b e e n a l s o d i s c u s s e d . S o me me a n i n g f u l r
10、 e s u l t s a r e g i v e n as f o l l o w:T e m p o r a l a n d s p a t i a l p a tt e rn s o f t h e A r c t i c s e a i c e v a r i a t i o n s h a v e b e e n d o c u m e n t e d i n t h i s s t u d y w i t h a 4 4 - y r ( 1 9 5 1 - 9 4 ) m o n t h l y s e a i c e c o n c e n t r a t i o n d a
11、t ase t . A m o r e o b j e c ti v e s e as o n i s d e f i n e d f o r d e s c r i b i n g n a t u r a l s e as o n a l v a r i a t io n s o f t h e s e a i c e , w it h w i n t e r i n F e b r u a ry- A p r i l , s p r i n g i n Ma y - J u ly , s u m m e r i n A u g u s t - O c t o b e r a n d f a
12、 l l in N o v e m b e r - J a n u a ry . A c c o r d i n g t o s u c h a d e f i n i t i o n , d o m i n a n t p a tt e r n s o f t h e s e a i c e a n o m a l i e s i n t h e e x t e n t a r e e x a m i n e d w i t h E O F d e c o m p o s i t i o n . I t w as f o u n d t h a t k e y r e g i o n s w
13、 i t h l a r g e v a r i a b i l i t y o f s e a i c e a r e l o c a t e d i n t h e G r e e n l a n d a n d B a r e n t s S e as, t h e D a v i s S t r a i t , t h e B e r i n g S e a a n d t h e S e a o f O k h o t s k d u r i n g w i n t e r , b u t c o n f in e d t o a z o n a l a r e a a lo n g
14、 t h e K a r a , L a p t e v , E a s t S i b e r i a n a n d B e a u f o rt S e a s d u r i n g s u m m e r . D o m i n a n t m o d e s o f s e a i c e v a r i a b i l i t y e x h i b i t i n - p h a s e fl u c t u a ti o n s i n m o s t o f t h e k e y r e g i o n s d u r i n g s p r i n g a n d f
15、a l l , y e t o u t - o f - p h as e fl u c t u a t i o n s b e t w e e n t h e w e s t e rn N o r th A t la n t i c ( t h e G r e e n l a n d a n d B a r e n t s S e as ) a n d t h e e as t e rn N o r t h A t la n t i c ( t h e L a b r a d o r S e a a n d t h e D a v i s S t r a i t ) t o g e t h e
16、 r w i t h t h e N o r t h P a c i f i c ( t h e B e r in g S e a a n d t h e S e a o f O k h o t s k ) d u r i n g w i n t e r , a n d o u t - o f - p h as e fl u c t u a ti o n s b e t w e e n t h e E as t S i b e r i a n a n d B e a u f o rt S e a s a n d t h e K a r a S e a d u r i n g s u m m e r . T h e a n n u a l m e a n e x t e n t o f t h e A r c ti c s e a i c e i s c h a r a c t e r iz e d b y a d e c a d a l - s c a l e v a r i a t i o n s u p e r i m p o s e d u p o n a l o n g t
