全球云量的时空分布与海温演变之间的关系

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:killeverrui
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
云是地-气系统能量收支、大气环流及水汽循环过程的主要调节者,因其复杂多变的特点,目前我们对全球云的分布与变化还缺少全面准确的认识,气候模式亦不能给出精确的云参数化方案,使得云反馈具有很大的不确定性,这成为气候变化预测最大的障碍。因此,本文利用1983-2018年被动卫星观测资料和2006-2017年主动卫星观测资料开展了与云量及云垂直结构相关的研究工作,利用成对旋转经验正交函数分解的方法得到了更有物理解释意义的云量模态,从海洋和大气多个角度深入分析海洋-云量之间的相互作用,研究结果将为加深理解云的变化机制提供必要的研究基础,为改进模式中的云参数化方案提供观测依据。本文主要结论概括如下:(1)本文利用ISCCP、PATMOS-x和MODIS卫星云量月距平资料(60oN-60oS)进行成对旋转经验正交函数分解得到云量前3个模态,通过相关系数统计,前三个模态分别与中部型厄尔尼诺和南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO),东部型ENSO和印度洋偶极子显著相关,其相关系数分别为0.90,0.70,0.60(ISCCP);0.83,0.60,0.37(PATMOS-x);0.89,0.39,0.32(MODIS),说明1980s-2010s期间云量变化主要受中部型ENSO,东部型ENSO,印度洋偶极子的影响。(2)三种被动卫星的云量趋势模态分别与全球平均海温进行相关性分析,三种趋势模态的展开系数均与全球平均海温的变化显著相关,说明全球海温的变化对云量趋势有着显著而持续的影响。1980s-2000s期间,北大西洋多年代际振荡(AMO)和太平洋年代际振荡(PDO)对云量趋势有显著影响,且该时期内PDO的相位由正相位转为负相位,南北半球哈德莱环流的下沉支向两极有显著的展宽;2000s-2010s期间,云量趋势模态与东部型ENSO更相关,说明太平洋的海温变率对云量的空间趋势分布有更大的影响,且该时期PDO由负相位转变为正相位,南半球哈德莱环流的展宽减缓。(3)海温振荡能够显著影响大气热力和动力结构的变化,进而导致环流发生调整影响到云量的变化。云量类中部型ENSO模态对应中部赤道太平洋有异常的海温变暖现象,水汽异常增多,地面风异常辐合,使得中部赤道太平洋总云量异常增加;在赤道中部太平洋两侧及西太平洋大部分海域海温异常变冷,水汽异常减少,地面风异常辐散,使得对应区域的总云量异常减少。云量类东部型ENSO模态对应东南赤道太平洋有异常的海温变暖,水汽异常增多,地面风异常辐合,总云量异常增加;与类中部ENSO模态在赤道两侧总云量对称减少不同,该模态北太平洋海温异常变冷的区域更加靠近赤道区域,使得南北半球大气环流异常下沉的区域不对称,导致总云量出现非对称减少的变化。(4)纬向和热带经向(10oS-10oN)云垂直结构主要受到中部型ENSO的影响。中部赤道太平洋海温异常变暖,在180o附近云发生频率异常增加;赤道两侧副热带地区(10o-30oN/S)海温异常变冷,云发生频率异常减小;40oN/S附近云发生频率异常增加;对应哈德莱环流在中部型ENSO时期的对称收缩和沃克环流圈的向东移动。此外,全球海温变化也显著影响纬向和热带经向云垂直结构的趋势变化,二者趋势模态与全球平均海温变化显著相关,相关系数分别为0.43、0.42;与PDO也显著相关,相关系数分别为0.29、0.45,这说明2006-2017年间云垂直结构的趋势主要受到PDO位相变化的影响。
其他文献
近年来,手势交互受到越来越多的关注。同时,随着深度摄像头(如Kinect,Real Sense)的应用和人体姿态估计算法的发展,我们可以从图片或视频中获取人体的关键点坐标。虽然基于关
在计算机视觉的研究中,图像去模糊是一个广受关注但难度较大的问题。一幅模糊图像的形成,原因是多种多样的:相机抖动、物体运动、相机失焦等等,这也使得去糊工作因为需要考虑多方面因素而显得复杂。图像去模糊根据模糊过程中的模糊核是否已知,主要分为非盲去模糊和盲去模糊两种类型。而本文主要研究的盲去模糊则是去模糊工作中已知信息较少,难度也较高的一类工作。在盲去模糊的过程当中,模糊核与清晰图像的先验工作是相当重要
我国西南地区锌矿资源丰富,这些资源中有大量的低品位硫氧混合锌矿,其特点是:锌品位低,闪锌矿和氧化锌矿共生,结构复杂,碱性脉石成分和SiO_2含量高,因而不宜采用酸性浸出;虽然采用氨浸法可以避免碱性脉石和SiO_2的溶出,有利于减少试剂消耗,能够处理这类复杂锌矿,但采用氨浸法不能溶出硫氧混合锌矿中难溶的闪锌矿或铁闪锌矿,致使锌的浸出率降低。针对氨浸法存在的不足,并根据硫氧混合锌矿中CaCO_3含量较
近红外二区(NIR-Ⅱ,1000-1700 nm)荧光生物成像与常用的可见光(400-700nm)与近红外一区(NIR-I,700-1000 nm)相比,具有组织穿透能力更深和信噪比更高等优势,近年来得到了广泛的关注
近年来人工智能的迅速发展为计算机技术注入了新的生机与活力,深度学习凭借其优异的性能,已被广泛应用在多个领域,其中不乏安全敏感型领域,如自动驾驶。因此深度学习的安全性
大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的棉花黄萎病是一种土壤传播的维管束病害,是生产上最重要的病害之一。由于缺乏好的抗源材料与防治药剂,棉花黄萎病防治较为困难。微菌核
强化学习是机器学习重要研究领域之一,是实现智能体自动适应环境的主要工具,并在复杂任务中显示出巨大潜力。但是当前强化学习技术需要大量的交互数据,在现实应用中需要高昂
近些年以来,无线电能传输技术的发展十分迅猛。然而,该技术还处于起步阶段,许多理论和实验研究还比较欠缺,相关模型的研究还不够完善。本文从印刷螺旋线圈(printed spiral coils,PSCs)的设计出发,建立了一套完整的设计体系,从系统的建模、性能优化、电路仿真以及实验的验证等方面证明了基于印刷螺旋线圈的无线电能传输系统的可行性。作为无线电能传输系统的重要组成部分,接收与发射线圈是无线电能
小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)是一种重要的小麦病原真菌,由其引起的小麦条锈病严重影响到小麦粮食产量。国内外研究表明,病原菌毒性变异是导致小麦品
虚拟手术是虚拟现实技术在现代医学领域下的一个重要应用,它具有节约培训医生成本、提高手术成功率等优点。软组织形变与切割是虚拟手术的两项关键技术,如何平衡系统的实时性