太阳黑子磁场极性指数时间序列

本文根据苏黎世天文台太阳黑子11年周期资料和太阳黑子磁场磁性变化周期特征,构建了太阳黑子磁场磁性指数IM(Magnetic Index)时间序列,用IM(i)表示.为了便于采用数学方法研究太阳黑子磁场磁性指数变化与诸多地球物理现象之间的联系,本文给出了1749～2007年月平均太阳黑子磁场磁性指数时间序列数据.     

火山活动对于北大西洋涛动的激发作用

为了探索北大西洋涛动形成的大尺度大气物理场背景条件和外部强迫因子,通过对比分析、相关分析和环流系统温压场垂直结构分析得到:(1)强火山活动指数距平与冰岛低压和亚速尔高压海平面气压场(SLP)距平总体相关函数符号相反,强火山活动指数与冰岛低压SLP为反相关,与亚速尔高压SLP为正相关,就是说火山活动指数异常引起了高纬度冰岛低压和中低纬度亚速尔高压海平面气压场相反的变化趋势,形成高低纬之间海平面气压场反相振荡;(2)夏季7月亚速尔高压对流层中下层至海平面,温度距平中心和位势高度距平中心距平符号大致正正相对负负相对,说明夏季亚速尔高压为深厚暖性系统,低层温度升高亚速尔高压加强,低层温度降低亚速尔高压减弱,所以火山活动指数与亚速尔高压SLP均呈反相关关系;冬季1月对流层中下层至海平面,温度距平和位势高度距平符号大致正负相对,说明冬季亚速尔高压为浅薄系统,低层温度升高亚速尔高压减弱,低层温度降低亚速尔高压加强,所以火山活动指数与亚速尔高压SLP均呈正相关关系;(3)冬季1月冰岛低压对流层中下层至海平面,温度距平中心和位势高度距平中心距平符号大致正正相对负负相对,说明冬季冰岛低压为深厚冷性系统,低层温度升高冰岛低压减弱,低层温度降低冰岛低压加深,所以火山活动指数与冰岛低压SLP均呈反相关关系;夏季7月对流层中下层至海平面,温度距平和位势高度距平符号大致正负相对,说明夏季冰岛低压为浅薄系统,低层温度升高冰岛低压减弱,低层温度降低冰岛低压加深,所以火山活动指数与冰岛低压SLP均呈正相关关系;(4).由于对流层中下层至海平面冰岛低压和亚速尔高压冬、夏季温压场结构特点基本相反,火山活动指数异常在两个环流系统中引起了相反响应,导致高低纬之间海平面气压场反相振荡,形成了影响广泛的著名的北大西洋涛动现象。     

基于CESM预测系统对全球关键海区海温主要模态后报能力评估

基于HadISST、ERSST和OISST 3种再分析海表面温度数据集,对CESM1全球气候预测系统模拟的重点海域海温的主要模态进行了评估。结果表明,模式能够基本再现再分析资料表征的海表面温度异常时空特征,5个关键海区海表面温度异常EOF分析前两个模态,超前1个月的后报结果均有较高的可预报性。特别是热带太平洋第一模态（ENSO模态）,超前3个月的后报与再分析相关系数能够达到0.79,能够为ENSO的预报提供宝贵参考。模式不可避免的存在较多误差,空间上表现为海表面温度异常（SSTA）显著区域的范围以及位置的差异,特别值得注意的是热带印度洋SSTA第一模态存在一个伪印度洋偶极子模态,同时此海区也是3种再分析资料SSTA第一模态空间差异最大的区域;时间序列上均表现出异常高频信号和异常波动情况,误差的大小通常是由同化、超前1月后报、超前3月后报逐渐增大,体现出初始误差随着积分逐渐积累的特征。热带大西洋SSTA第一模态时间序列前5年的位相存在明显偏差,将其剔除后,其时间序列与再分析资料的相关性有实质性改善。     

北极中央区经向水汽输送的主要通道

Atmospheric moisture transport plays an important role in latent heat release and hydrologic interactions in the Arctic. In recent years, with the rapid decline in sea ice, this transport has changed. Here, we calculated the vertically integrated atmospheric moisture meridional transport(AMTv) from two global reanalysis datasets, from1979–2015, and found moisture pathways into the central Arctic. Four stable pathways showed an occurrence frequency greater than 70%, and these pathways exhibited a perennial seasonal pattern in the atmosphere above the Laptev Sea Pathway(LSP), Canadian Arctic Archipelago Pathway(CAAP), both sides of the Greenland plateau. Another seasonal pathway appeared above the east of the Chukchi Sea(CSP) during the melting/freezing months(March to September). Through these pathways, AMTv contributed a total moisture exchange of60%–80%—averaged over a 75°N circle—and focused on the low troposphere. Transports across the LSP, CSP and CAAP pathways likely create an enclosed moisture route. Meridional moisture fluxes are intensified in the Pacific sector of Arctic(PSA), especially during melting/freezing months. AMTv interannual variabilities are illustrated mainly in the Laptev Sea and the east Greenland pathway. Results indicate that accompanying a tendency for a stronger Beaufort Sea High in this sea level pressure field, AMTv through PSA pathways, switched from output to input, and approximately 960 km~3 of equivalent liquid water was transferred into the central Arctic during each decade. The detrended AMTv increment is highly correlated with the rapid decline of old ice areas(correlation coefficient is –0.78) for their synchronous fluctuations in the 1980 s and the last decade.     

火山活动的周期性及其在若干气候要素中的反映

根据六百多年全球VEI 5级以上火山活动资料分析和谱分析以及与北半球地面气温、西太平洋高压SLP、北大西洋高压SLP和北大西洋西风漂流区SSTA对比分析得知:(1)全球强火山活动存在显著的88年左右和100年左右世纪尺度周期循环,二者对于VEI(i)原序列方差贡献率达到21.64%.还存在33年左右年代际尺度周期循环以...     

黑潮延伸体海域海平面变化及其与比容变化的关系

使用AVISO高度计海面高度异常、SODA的温、盐和混合层深度资料,研究黑潮延伸体(KE)海域海平面变化及其与海水比容变化的关系.1993-2007年KE上游区海平面上升,而比容海平面则微弱下降;两者均具有年代际和年际变化,在年际尺度上的差异显著.KE下游区海平面年代际变化明显,而比容海平面表现出显著的年际变化特征.海...