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相似文献
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1.
本世纪全球增暖的显著性分析   总被引:20,自引:3,他引:20  
用Jones、Walace等人全球年平均气温距平和全球陆地和海洋月平均气温距平格点资料,通过相关和趋势分析及Mann-Kendal趋势检验(以下简称MKT检验)发现:本世纪全球绝大部分地区增暖是显著的,而热带、副热带海洋,尤其是印度洋近百年来增暖最稳定.北大西洋近几十年来的显著降温导致了西半球30°N以北大部分地区增暖趋势明显下降.与之相反,东半球欧亚大陆近几十年来冬季的强烈增温使地球增暖趋势大大增高,以致形成了东亚大陆和北大西洋-北美大陆东部地区在近50年来变温反相的不均衡格局  相似文献   

2.
近百年东亚冬季气温及其大气环流变化型态   总被引:5,自引:2,他引:5  
范可  刘辉 《大气科学》2013,37(2):383-394
利用最新20世纪近百年再分析气象资料,研究近百年东亚冬季气温变化型及其相关的大气环流型态.结果表明近百年内东亚冬季气温主要有两种变化型:第一是东亚西南与东北相反气温变化型,表现在40°N以南及105°E以西地区(西南地区)气温变化与40°N以北及105°E以东地区(东北地区)变化相反;第二是40°N以南气温一致变化型.与第一种气温变化型耦合的大气模态是500hPa欧亚型遥相关、西伯利亚高压及北大西洋涛动.当欧亚型遥相关负位相,北大西洋涛动正位相及西伯利亚高压减弱时,有利于蒙古和我国105° E以东的区域增温而我国西南地区和青藏高原降温,反之亦然.第二种气温变化型耦合大气模态是500hPa西太平洋型遥相关,北太平洋涛动.当西太平洋型遥相关及北太平洋涛动处于正位相时(北太平洋北负南正),东亚40°N以南地区增温,东亚40°N以北地区降温.耦合的大气模态的型态差异,影响各阶段气温的年际变化.近一百年中,欧亚型遥相关和北大西洋涛动在1984~2010期间的型态最显著,是20世纪80年代东亚显著增暖的原因之一.研究还发现20世纪中期后东亚气温的年际变化与极地环流的变化联系紧密,表现在西伯利亚高压范围东扩并与极地环流联系,也是近百年气温趋势上升的一个原因.  相似文献   

3.
我国冬半年局地气温对北半球增暖响应的特征分析   总被引:2,自引:2,他引:2  
采用主分量分析与回归分析相结合的方法,研究北半球气候变化与我国区域气候变化的一些统计学关系。根据北半球平均增暖的条件,推求我国各地气温变化的统计估计模型,借助某些一般大气环流模式数值试验结果,计算并分析了在CO2浓度倍增时,我国各地增温幅度及其置信区间。结果表明:我各区域与北半球平均增暖趋势基本同步、但幅度不一;我国增暖敏感区主要在西北,华北和东北,南方部分地区的增温趋势有较大的不确定性。  相似文献   

4.
利用全球海洋—大气快速耦合模式(Fast Ocean-Atmosphere Model,FOAM),采用模式中的初值方法,研究了湾流区海温再现过程及其对北半球大气环流和气候的影响。FOAM模式很好地模拟了北大西洋湾流区的海温"再现"过程,模式中海面热通量异常与SST异常表现出不同步的响应特征。海面热通量异常在初冬季节达到最大值,而SST异常滞后,在冬季晚期达到最大值,从而在初冬和晚冬对北半球大气环流造成不同的影响。初冬季节北半球大气环流主要受海洋热通量异常的强迫,在北大西洋和北太平洋上空呈现相当正压的异常低压槽响应,北极地区为异常高压脊,类似北极涛动的负位相,可能造成欧洲南部和北非大陆气温偏高,亚洲大陆气温偏低。而晚冬季节北半球大气环流主要受SST异常的驱动,在北大西洋和北太平洋上空表现为相当正压的异常高压脊响应,北极地区为异常低压槽,类似北极涛动的正位相,可能造成欧洲南部和北非大陆气温偏低,亚洲大陆气温偏高,中国东部降水异常偏多30%左右。北太平洋大气环流的异常由北大西洋湾流区海洋热通量和SST异常强迫下游大气环流所激发,进一步通过Rossby驻波的能量频散东传至北太平洋而造成的。  相似文献   

5.
中国气温与全球气温变化的关系   总被引:7,自引:2,他引:7  
利用1951~1989年全球格点及中国160站逐月气温资料,分析了中国气温场与全球温度场变化的关系及其相应的环流异常,指出:年平均气温显著增暖的中国东北,新疆北部,属中心位于欧亚大陆中北部增暖区的一部分,而中国西南地区的变冷局地现象。年平均气温变化的时空特征主要由冬季气温贡献所致,与中国冬季气温的增暖相对应,欧亚大陆北美大陆地也增暖,北太平洋和北大西洋地区则变冷,这种变化可从欧亚大陆纬向型流加强和  相似文献   

6.
程军  张瑾 《大气科学学报》2017,40(6):769-777
大西洋经向翻转环流(the Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC)由低纬输送大量热量至高纬度北大西洋海区,并通过热通量由海洋输送给大气,主导了附近区域的气候形态,并对北半球尺度的气候变化产生显著影响。本文根据CMIP5多模式多增暖情景的预估模拟结果,通过与增暖前控制试验的对比发现,全球增暖可导致该海区湍流热通量的减小,且减小的幅度随增暖强度增大,模拟结果与观测一致。进一步研究发现,热通量的减小存在季节差异,冬季的减小幅度远大于夏季。结合淡水扰动试验的分析表明,全球增暖下AMOC强度的减弱导致大西洋经向热输送减少,进而导致高纬度北大西洋海洋向大气的热输送减小。  相似文献   

7.
自20世纪80年代后期以来,我国频繁出现暖冬,直到2004年以后这种状况出现明显的变化,冷冬出现的频次明显增多了。在全球增暖、北极海冰减少明显的背景下,冬季极端严寒的强度非但没有减弱反而似乎还在增强,造成灾害性的影响也越发引人关注。在上述背景下,2012年1月、2016年1月在东亚发生了两次极端严寒事件。本文的目的就是通过合成和相关分析,研究这两次极端严寒事件演变的主要特征,及其与北极增暖的可能联系。这两次极端严寒事件的环流演变截然不同。对于2012年1月的极端严寒事件,海平面气压异常主要呈现由东向西传播,在演变过程中,阿留申区域海平面气压超前西伯利亚高压,因此大气环流的下游效应起主要作用。对于2016年1月的极端严寒事件,冷空气主要由西北向东南传播。两次极端事件的主要降温区域的移动路径截然不同。2012年1月冷空气爆发以后主要在亚洲大陆中、高纬度维持并向西传播,其南传影响亚洲低纬度区域明显弱于2016年的冷事件。而2016年1月的主要降温区以沿东亚向南移动为主,强降温区直接南下至热带区域。两次极端严寒事件爆发前期大气环流演变的共同点:中、高纬度区域环流能量交换活跃,表现为中纬度高度脊加强北伸,从而把较低纬度的暖空气输送至北极区域,高纬度区域对流层中层呈现多极结构。这种多极空间结构是亚洲冷空气向南爆发的重要前兆信号。冬季北极阶段性增暖过程首先是中纬度高度脊加强北伸的结果。对影响东亚的极端严寒过程,乌拉尔附近区域的高压脊以及位于北美西部的高压脊加强北上、协同演变是至关重要的。2016年1月东亚极端严寒过程与2015年12月末北极快速增暖没有必然联系。  相似文献   

8.
利用CRU提供的1901-2015年北半球格点月平均气温数据,借助线性趋势和集合经验模态分解方法对全球增温减缓期间北半球陆地暖季气温的时空特征进行分析。结果表明,在全球增温减缓时期,北半球陆地暖季的气温持续上升,与冷季呈相反的变化趋势。暖季气温变化存在区域性差异,北美北部和欧洲东南部增温显著,而欧亚大陆中部为大范围降温区。尺度分析表明,上述三个区域暖季气温的变化差异是长期趋势和不同冷暖位相的多年代际变率协同作用的结果。多年代际变率与大气环流场密切相关,同一时期,北美北部和欧洲东南部的位势高度升高,相应的阻塞事件增多,引发极端高温事件导致局地气温加速升高,欧亚大陆中部则相反。因而,大气环流场的变化特征可能造成了增温减缓时期北半球暖季气温的区域性差异。  相似文献   

9.
俞永强  宋毅 《大气科学》2013,37(2):395-410
在工业革命以来全球长期增暖趋势背景下,全球平均表面气温还同时表现出年代际变化特征,二者叠加在一起使得全球平均气温在某些年份增暖相对停滞(如1999~2008年)或者增暖相对较快(如1980~1998年).利用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)发展的耦合气候模式FGOALS-s2历史气候和典型路径浓度(RCPs)模拟试验结果研究了可能造成全球增暖的年代际停滞及加速现象的原因,特别是海洋环流对全球变暖趋势的调制作用.该模式模拟的全球平均气温与观测类似,即在长期增暖趋势之上,还叠加了显著的年代际变化.对全球平均能量收支分析表明,模拟的气温年代际变化与大气顶净辐射通量无关,意味着年代际表面气温变化可能与能量在气候系统内部的重新分配有关.通过对全球增暖加速和停滞时期大气和海洋环流变化的合成分析及回归分析,发现全球表面气温与大部分海区海表温度(SST)均表现出几乎一致的变化特征.在增暖停滞时期,SST降低,更多热量进入海洋次表层和深层,使其温度增加;而在增暖加速时期,更多热量停留在表层,使得大部分海区SST显著增加,次表层海水和深海相对冷却.进一步分析表明,热带太平洋表层和次表层海温年代际变化主要是由于副热带—热带经圈环流(STC)的年代际变化所致,然后热带太平洋海温异常可以通过风应力和热通量强迫作用引起印度洋、大西洋海温的年代际变化.在此过程中,海洋环流变化起到了重要作用,例如印度尼西亚贯穿流(ITF)年代际异常对南印度洋次表层海温变化起到关键作用,而大西洋经圈翻转环流(AMOC)则能直接影响到北大西洋深层海温变化.  相似文献   

10.
南极海冰首要模态呈现偶极子型异常,正负异常中心分别位于别林斯高晋海/阿蒙森海和威德尔海。过去研究表明冬春季节南极海冰涛动异常对后期南极涛动(Antarctic Oscillation,AAO)型大气环流有显著影响,而AAO可以通过经向遥相关等机制影响北半球大气环流和东亚气候。本文中我们利用观测分析发现南极海冰涛动从5~7月(May–July,MJJ)到8~10月(August–October, ASO)有很好的持续性,并进一步分析其对北半球夏季大气环流的可能影响及其物理过程。结果表明,MJJ南极海冰涛动首先通过冰气相互作用在南半球激发持续性的AAO型大气环流异常,使得南半球中纬度和极地及热带之间的气压梯度加大,在MJJ至JAS,纬向平均纬向风呈现显著的正负相间的从南极到北极的经向遥相关型分布。对流层中层位势高度场上,在澳大利亚北部到海洋性大陆区域,出现显著的负异常,在东亚沿岸从低纬到高纬呈现南北走向的“? + ?”太平洋—日本(Pacific–Japan,PJ)遥相关波列,其对应赤道中部太平洋及赤道印度洋存在显著的降水和海温负异常,西北太平洋至我国东部沿海地区存在显著降水正异常和温度负异常;低纬度北美洲到大西洋一带存在的负位势高度异常和北大西洋附近存在的正位势高度异常中心,构成一个类似于西大西洋型遥相关(Western Atlantic,WA)的结构,对应赤道南大西洋降水增加和南撒哈拉地区降水减少。从物理过程来看,南极海冰涛动首先通过局地效应影响Ferrel环流,进而通过经圈环流调整使得海洋性大陆区域和热带大西洋上方的Hadley环流上升支得到增强,海洋性大陆区域特别是菲律宾附近的热带对流活动偏强,激发类似于负位相的PJ波列,影响东亚北太平洋地区的大气环流,而热带大西洋对流增强和北传特征,则通过激发WA遥相关影响大西洋和欧洲地区的大气环流。以上两种通道将持续性MJJ至ASO南极海冰涛动强迫的大气环流信号从南半球中高纬度经热带地区传递到北半球中高纬地区,从而对热带和北半球夏季大气环流产生显著影响。  相似文献   

11.
DECADAL VARIATIONS IN CLIMATE ASSOCIATED WITH THE NORTH ATLANTIC OSCILLATION   总被引:23,自引:2,他引:23  
Large changes in the wintertime atmospheric circulation have occurred over the past two decades over the ocean basins of the Northern Hemisphere, and these changes have had a profound effect on regional distributions of surface temperature and precipitation. The changes over the North Pacific have been well documented and have contributed to increases in temperatures across Alaska and much of western North America and to decreases in sea surface temperatures over the central North Pacific. The variations over the North Atlantic are related to changes in the North Atlantic Oscillation (NAO). Over the past 130 years, the NAO has exhibited considerable variability at quasi-biennial and quasi-decadal time scales, and the latter have become especially pronounced the second half of this century. Since 1980, the NAO has tended to remain in one extreme phase and has accounted for a substantial part of the observed wintertime surface warming over Europe and downstream over Eurasia and cooling in the northwest Atlantic. Anomalies in precipitation, including dry wintertime conditions over southern Europe and the Mediterranean and wetter-than-normal conditions over northern Europe and Scandinavia since 1980, are also linked to the behavior of the NAO. Changes in the monthly mean flow over the Atlantic are accompanied by a northward shift in the storm tracks and associated synoptic eddy activity, and these changes help to reinforce and maintain the anomalous mean circulation in the upper troposphere. It is important that studies of trends in local climate records, such as those from high elevation sites, recognize the presence of strong regional patterns of change associated with phenomena like the NAO.  相似文献   

12.
近百年中国气候经历了两次明显的年代际变暖,分别发生在20世纪40年代之前和70年代之后。由大气环流变化引起的冷、暖平流异常可为理解两次变暖提供参考。首先基于最新研制的近百年32站气温观测和集合经验模分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)方法揭示两次变暖过程中国的冷、暖分布格局,进而利用全球格点气温和海平面气压资料计算了同期地转风导致的温度平流。结果表明,20世纪40年代中国华北北部至东北大部分地区和华南沿海局部地区偏冷而中东部至西南内陆大部分地区偏暖的年代际气候异常,站点冷、暖异常与大尺度温度平流的空间关联系数达0.85;而对于近20年中国气候变暖而言,这一关联系数仅0.49。研究结果从一个新颖的角度说明:早期变暖过程中气候系统内部过程如大气环流异常的作用较大,而近几十年气候变暖则更多地受迫于外强迫。   相似文献   

13.
In the 20 th century, Eurasian warming was observed and was closely related to global oceanic warming(the first leading rotated empirical orthogonal function of annual mean sea surface temperature over the period 1901–2004). Here, large-scale patterns of covariability between global oceanic warming and circulation anomalies are investigated based on NCEP–NCAR reanalysis data. In winter, certain dominant features are found, such as a positive pattern of the North Atlantic Oscillation(NAO), low-pressure anomalies over northern Eurasia, and a weakened East Asian trough. Numerical experiments with the CAM3.5, CCM3 and GFDL models are used to explore the contribution of global oceanic warming to the winter Eurasian climate. Results show that a positive NAO anomaly, low-pressure anomalies in northern Eurasia, and a weaker-than-normal East Asian trough are induced by global oceanic warming. Consequently, there are warmer winters in Europe and the northern part of East Asia. However, the Eurasian climate changes differ slightly among the three models. Eddy forcing and convective heating from those models may be the reason for the different responses of Eurasian climate.  相似文献   

14.
A survey of the spatial and temporal behavior of the atmospheric general circulation as it relates to both polar regions is presented. The review is based on the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) 40-year reanalysis (ERA-40), updated using ECMWF operational analyses. The analysis spans 1960–2005 in the Northern Hemisphere, but is restricted to 1979–2005 in the Southern Hemisphere because of difficulties experienced by ERA-40 prior to the modern satellite era.The seasonal cycle of atmospheric circulation is illustrated by focusing on winter and summer. The huge circulation contrasts between the land-dominated Northern Hemisphere and the ocean-dominated Southern Hemisphere stand out. The intensification of the North Atlantic Oscillation/Northern Annular Mode and the Southern Annular Mode in DJF is highlighted and likely due to warming of the tropical Indian Ocean. The Arctic frontal zone during northern summer and the semi-annual oscillation throughout the year in the Southern Hemisphere are prominent features of the high latitude circulation in the respective hemispheres.Rotated principal component analysis (RPCA) is used to describe the primary modes of temporal variability affecting both polar regions, especially the links with the tropical forcing. The North Atlantic Oscillation is a key modulator of the atmospheric circulation in the North Atlantic sector, especially in winter, and is the dominant control on the moisture transport into the Arctic Basin. The Pacific-South American teleconnection patterns are primary factors in the high southern latitude circulation variability throughout the year, especially in the Pacific sector of Antarctica where the majority of moisture transport into the continent occurs.  相似文献   

15.
我国冬季气温年代际变化及其与大气环流异常变化的关系   总被引:37,自引:8,他引:29  
利用我国160个台站50年(1951~2000年)的月平均温度资料和NCEP/NCAR再分析资料,对我国从1951/1952~1999/2000共49个冬季(11月至次年3月平均)的气温进行经验正交函数(EOF)分解。第1模态表现为全国一致的增温或者降温,20世纪70年代中期以后,我国冬季气温增暖明显,发生了显著的年代际变化;第2模态则表现为南北温度的反相关系,20世纪80和90年代,我国北部地区,特别是东北和西北的温度增加,而我国南部则温度降低。采用频谱分析方法提取我国冬季气温的年代际变化信号更清楚地反映出这些变化。而且这两种模态从20世纪80年代开始的正位相叠加使得我国冬季持续偏暖,在降水场没有显著变化的情况下,加剧了华北地区的干旱程度。对气温的年代际变化与大气环流的回归分析表明,我国冬季气温年代际变化的第1模态与半球尺度上的北极涛动(AO)的变化有密切的关系,它在高度场上表现为一个准正压的南北环状模态;而第2模态则与中高纬大气环流中的一波结构联系密切,它在高度场上表现为一个准正压的太平洋和大西洋上反相的振荡模态。这就表明,我国冬季气温的年代际变化与大气环流中的基本气流及其扰动有密切的关联。作者还讨论了大气环流影响我国冬季气温年代际变化的可能机理,并指出进一步需要研究的问题。  相似文献   

16.
The present paper selects the northern winter of December 1995–February 1996 for a case study on the impact of sea surface temperature (SST) anomalies on the atmospheric circulation over the North Atlantic and Western Europe. In the Atlantic, the selected winter was characterized by positive SST anomalies over the northern subtropics and east of Newfoundland, and negative anomalies along the US coast. A weak La Niña event developed in the Pacific. The North Atlantic Oscillation (NAO) index was low, precipitation over the Iberian Peninsula and northern Africa was anomalously high, and precipitation over northern Europe was anomalously low. The method of study consists of assessing the sensitivity of ensemble simulations by the UCLA atmospheric general circulation model (UCLA AGCM) to SST anomalies from the observation, which are prescribed either in the World Oceans, the Atlantic Ocean only, or the subtropical North Atlantic only. The results obtained are compared with a control run that uses global, time-varying climatological SST. The ensemble simulations with global and Atlantic-only SST anomalies both produce results that resemble the observations over the North Atlantic and Western Europe. It is suggested that the anomalous behavior of the atmosphere in the selected winter over those regions, therefore, was primarily determined by conditions within the Atlantic basin. The simulated fields in the tropical North Atlantic show anomalous upward motion and lower (upper) level convergence (divergence) in the atmosphere overlying the positive SST anomalies. Consistently, the subtropical jet intensifies and its core moves equatorward, and precipitation increases over northern Africa and southern Europe. The results also suggest that the SST anomalies in the tropical North Atlantic only do not suffice to produce the atmospheric anomalies observed in the basin during the selected winter. The extratropical SST anomalies would provide a key contribution through increased transient eddy activity, which causes an extension of the subtropical jet eastward from the coast of North America.  相似文献   

17.
利用1983~2011年降水量、环流和海温的再分析资料,探讨了东亚北部地区夏季水汽输送的年代际变化特征,并分析了前冬北大西洋海温对东亚北部地区夏季水汽输送与大气环流的可能影响。研究结果表明,20世纪90年代末期东亚北部地区夏季整层水汽与降水年代际的变化特征相一致,整层水汽通量的年代际变化主要是由于纬向水汽输送异常作用的结果。东亚北部地区(35°~55°N,90°~145°E)西边界的水汽输送通量由多变少,东边界的水汽输送通量由少变多特征则直接导致了该地区降水由偏多转为偏少的年代际变化。就外强迫海温角度来说,前冬北大西洋海温跟东亚北部地区夏季500 hPa高度场、850 hPa风场和850 hPa比湿均显著相关。同时,在20世纪90年代中后期前冬北大西洋海温也表现出由偏低向偏高转变的年代际变化特征,且由于海温自身的记忆性前冬的海温异常一直延续到夏季。并在夏季激发出横跨北大西洋和欧亚大陆中高纬度地区的大西洋-欧亚(AEA)遥相关结构,并进一步影响东亚北部地区夏季水汽输送。  相似文献   

18.
Identifying and removing the influence of atmospheric circulation variability on central England temperature increases the statistical significance of warming trends in spring, autumn and the annual mean over the last 50 years. The trends are more detectable because the circulation changes contribute greatly to the ‘noise’ of interannual to interdecadal variability, but induce only small multi-decadal trends (the ‘signal’). Factoring out the circulation can thus enhance the signal-to-noise ratio. For precipitation, the recent enhancement in the difference between summer rainfall in south-east England and winter precipitation in northern Scotland can partly be explained by atmospheric circulation variability over the past 40 years (particularly the increase in the North Atlantic Oscillation index from the 1960s to the early 1990s).  相似文献   

19.
Monerie  Paul-Arthur  Robson  Jon  Dong  Buwen  Hodson  Dan 《Climate Dynamics》2021,56(1-2):381-398

We assess the effects of the North Atlantic Ocean Sea Surface Temperature (NASST) on North East Asian (NEA) surface temperature. We use a set of sensitivity experiments, performed with MetUM-GOML2, an atmospheric general circulation model coupled to a multi-level ocean mixed layer model, to mimic warming and cooling over the North Atlantic Ocean. Results show that a warming of the NASST is associated with a significant warming over NEA. Two mechanisms are pointed out to explain the NASST—North East Asia surface temperature relationship. First, the warming of the NASST is associated with a modulation of the northern hemisphere circulation, due to the propagation of a Rossby wave (i.e. the circumglobal teleconnection). The change in the atmosphere circulation is associated with advections of heat from the Pacific Ocean to NEA and with an increase in net surface shortwave radiation over NEA, both acting to increase NEA surface temperature. Second, the warming of the NASST is associated with a cooling (warming) over the eastern (western) Pacific Ocean, which modulates the circulation over the western Pacific Ocean and NEA. Additional simulations, in which Pacific Ocean sea surface temperatures are kept constant, show that the modulation of the circumglobal teleconnection is key to explaining impacts of the NASST on NEA surface temperature.

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