氣溫和降水對增暖響應(yīng)的觀測和模擬研究.pdf

1、分類號：分類號：密級：密級：研究生學(xué)位論文論文題目（中文）論文題目（中文）氣溫和降水對增暖響應(yīng)的觀測和模擬研究氣溫和降水對增暖響應(yīng)的觀測和模擬研究論文題目（外文）論文題目（外文）Theresponseoftemperatureprecipitationtoglobalwarminginbothobservationsmodels研究生姓名研究生姓名謝永坤謝永坤學(xué)科、專業(yè)學(xué)科、專業(yè)大氣科學(xué)大氣科學(xué)氣候?qū)W氣候?qū)W研究方向研究方向氣候氣候動力學(xué)

2、與氣候預(yù)測動力學(xué)與氣候預(yù)測學(xué)位級別學(xué)位級別博士導(dǎo)師姓名、職稱導(dǎo)師姓名、職稱丑紀(jì)范丑紀(jì)范教授教授黃建平黃建平教授教授論文工作論文工作起止年月起止年月20142014年9月至月至20172017年3月論文提交日期論文提交日期20172017年3月論文答辯日期論文答辯日期20172017年5月學(xué)位授予日期學(xué)位授予日期20172017年6月校址：甘肅省蘭州市校址：甘肅省蘭州市I氣溫和降水對增暖響應(yīng)的觀測和模擬研究氣溫和降水對增暖響應(yīng)的觀測和模擬

3、研究中文中文摘要摘要全球氣溫在近百年尺度上表現(xiàn)出顯著的增溫趨勢。然而，原始的氣溫時間序列包含了各種時間尺度的信號，如年際、年代際變率等。由于氣溫不同時間尺度變率的產(chǎn)生原因可能不同，因此，對氣溫變化的研究需要區(qū)分其不同時間尺度的變率?；谶@一問題，本文首先展開了針對北半球氣溫年代際變率的研究，特別是研究了近年來的增暖減緩現(xiàn)象，揭示了其產(chǎn)生的動力機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，有針對性地對中國地區(qū)氣溫的年代際變率及機(jī)制進(jìn)行了專門研究。同時，北極海冰以及北

4、極氣溫變化對北半球中高緯氣候變化的影響一直是重要的科學(xué)問題以及研究熱點。因此，本文利用觀測和模式探討了北極對北半球氣溫變化的影響。相對于氣溫在全球統(tǒng)一增暖的變化而言，降水變化的空間差異非常顯著，即降水顯著增多和減少的區(qū)域同時存在。全球增暖背景下，只考慮熱力變化時，水汽的增多導(dǎo)致水循環(huán)過程的加速，即“干更干，濕更濕”現(xiàn)象。但全球變暖同時引起環(huán)流等的變化，而環(huán)流對降水的影響非常重要，特別是對依賴于環(huán)流輸送源自海洋水汽的陸地而言。由于陸地上不

5、同區(qū)域的熱力條件和環(huán)流形勢差異巨大，導(dǎo)致陸地降水對全球增暖的響應(yīng)情況尤為復(fù)雜。中國降水直接影響十幾億人口，對中國降水預(yù)測進(jìn)行研究的重要性不言而喻，因此，本文重點針對中國區(qū)域降水對增暖的響應(yīng)進(jìn)行深入研究。主要結(jié)論歸納為如下幾個方面：（1）基于多種觀測數(shù)據(jù)的研究表明，近一百多年尺度上，北半球氣溫存在顯著的年代際變率，且年代際變率的幅度在冷季大于暖季、陸地大于海洋。并且北半球氣溫的年代際變率幅度遠(yuǎn)大于南半球。通過使用多種診斷方法進(jìn)行相互驗證后

6、的研究結(jié)果表明，北半球氣溫的年代際變率主要是受氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率模態(tài)的年代際變率調(diào)制。（2）在分析北半球氣溫年代際變率的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，近年來的增暖減緩現(xiàn)象主要由冷季氣溫的年代際變率由暖轉(zhuǎn)冷的相位變化導(dǎo)致。增暖減緩期間，歐亞大陸東部和北美大陸存在兩個北半球降溫最強(qiáng)的中心，其對增暖減緩期間北半球溫度變化的貢獻(xiàn)率分別為43%和18%。進(jìn)一步研究揭示，極地快速增溫導(dǎo)致的經(jīng)向熱力強(qiáng)迫減小以及海洋內(nèi)部變率模態(tài)的相位變化引起的緯向熱力差異增大，共同造成繞