控制MJO季节变化及年际变化的关键因子研究

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中文摘要：虽然过去研究已指出季节内振荡(Madden-Julian Oscillation，MJO)的季节变化特征，但调控MJO季节变化的关键因子尚未明确。本论文利用RMM(Real-time MultivariateMJO)指数和新提出的RMM-r指数定义了1979年-2014年的MJO事件，并分析了不同季节里MJO事件的变化特征。结果表明，北半球冬（12-2月）春（3-5月）季时MJO事件的发生频次更高、强度更强、持续时间更长。而在夏（6-8月）秋（9-11月）季时，MJO事件的发生频次、强度和持续时间均减弱。冬春季较强的MJO事件同样表现出更大的东传分量与西传分量的比值。为了解释大尺度背景场如何影响MJO的季节性变化，我们利用能模拟出类似MJO特征的两层半模式进行一系列敏感性试验，模式模拟结果显示，低层水汽（垂直风切变）的变化是影响MJO强度（传播）季节变化的关键大尺度因子。与MJO较弱的夏秋季相比，北半球冬春季时，赤道附近较丰富的低层水汽可支持MJO对流和环流中心的强度发展，而较弱的东风切变（或西风切变距平）则有利于MJO东传分量的增强。冬春季节的MJO受海温年际变化的影响，也显示出明显的年际变化。利用合成分析方法，我们对比分析了MJO活动强弱年的冬春季环境场特征，结果显示，MJO活动强年时，印度洋到西太平洋地区的水汽更丰富，且盛行较强的垂直东风切变异常和低层纬向西风异常，而赤道东太平洋则相反。两层半模式敏感性试验进一步探索大尺度背景场对MJO年际变化相对贡献，结果证明海洋性大陆至赤道西太平洋地区充足的低层水汽会促进MJO活动的发生发展，东太平洋上的异常垂直西风切变则有利于MJO的东传。利用参与MJOTF/GASS多模式比较项目的24个全球环流模式的模拟资料，进一步明确目前影响模式中MJO季节和年际变化的关键过程。通过计算各模式中MJO东传信号的季节差异与相应大尺度背景场季节差异之间的相关关系，我们发现，模式中低层纬向风场(u850)与MJO东传信号的季节性呈现出较好的正相关关系，即模拟好u850是提高全球模式模拟MJO季节变化能力的关键。关于模式中MJO年际变化的研究则表明，赤道西太平洋地区充沛的水汽促进MJO强度的发展，东太平洋上的异常垂直西风切变则有利于MJO的传播。

作者：

陆伟

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关键词：

季节内振荡季节变化年际变化海洋温度大气环流

授予学位：

硕士

学科专业：

气象学

导师：

徐邦琪

学位年度：

2018

学位授予单位：

南京信息工程大学

语种：

中文

中图分类号：