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近50年中国降水和温度的统计分析和海洋对其影响初步研究

作　者: 刘华
导　师: 胡瑞金
学　校: 中国海洋大学
专　业: 气象学
关键词: 降水气温统计特征量季节EOF 太平洋海温印度洋海温
分类号: P468
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文利用1951-1999年中国气象局提供的160个站的月平均降水和气温资料、Hadley中心全球月平均的网格化海温资料和NCEP/NCAR再分析全球位势高度场资料,研究了近50年中国降水和气温的时空变化特征及其海洋的影响。得出以下主要结论:(1)从长期平均来看,中国的降水量大小是从南到北呈带状分布,以长江为分界线,长江以北是降水比较少的地区,长江以南降水丰富,其中华南沿海地区降水最多,西南的四川降水比较多。总的变异系数趋势大小是从南到北逐渐增大,成带状分布,其中变率系数最大的是我国的新疆地区,变异系数最小的地区是华南地区。这是中国总的降水量的气候特征。类似于降水的带状的特征,中国的气温带也是从南到北呈带状分布。气温变率最大的地方是东北地区、西北和新疆地区,这是因为东北地区季节温度差异大,平均温度低,气温的季节变化大。变率最小的是南方,这个地区季节温差小,而且降雨量丰富。(2)中国降水量大部分不服从正态性分布,其中西南一小块地区服从正态分布。总体上中国的气温不服从正态分布,但是4月份、7月份、10月份、1月份,这四个月份的中国气温部分地区服从正态性分布,并且这四个月份的气温服从正态性分布的范围大于这四个月份的降水服从正态性分布的范围。(3)近50年中国降水趋势系数的区域特征,东北和西北是降水增长区域,在黄河以南区域延伸到西南是降水减少趋势,长江中下游平原降水增多,增加最大的是华南地区,出现正极值20mm。西南地区是降水减少区,有最大减少值,极值是-15mm。长江中游的西南区域气温呈下降的趋势。黄河以北的东北地区,气温升高明显,最高可达20C,与此相同的还有新疆地区。近50年中国东北区域气温增温明显,除这两个地区外,西北,华中,华南的增温是在0.50C。总体上来看,全国的气温是增大的。(4)中国降水有12个月、6个月、4个月、3个月的周期,最显著的是12个月的周期。中国气温有12个月、6个月的周期,其中最显著的是12个月的周期。东北东部、西北和西南偏西的这个区域有6个月的显著周期。(5)降水的EOF分析:第一个模态是第一种雨型,这种雨型反映了长江以南多(少)雨,长江以北和黄河以南及黄河下游地区少(多)雨的降水分布特征。第二模态的雨型反映了一种海洋性气候和非海洋性气候的差别。气温的EOF分析:第一模态的空间特征是,长江上游以南是气温降低(增大),除此以外的中国地区的气温是增大(减小)的,其中增大最明显的地区是东北地区,西北地区是增幅最小的地区,总体来看中国气温整个区域是增大的特征。气温的第二模态空间特征以黄河来划分,黄河以南是气温升高的,黄河以北的东北的地区是气温降低的,这个以黄河划分的气温不同区反映了中国气温的南北的差异,黄河以北的东北区域气候的季节变化大,四季温差大,气温的第二模态在一定程度上可以反映中国气温的季节变化的区域差异特征。降水的SEOF分析:第一模态的SEOF分析表现了中国雨带从南到北的四季推进。从时间系数来看,总体上,60年代到70年代中国降水略有减少,70年代后,降水是增多的趋势。80年代后,降水又是减少的趋势。降水的SEOF分析的第二个模态反映了中国降水的局地变化明显。从时间序列来看,降水在80年代后就处于减少态势。气温的SEOF的分析:降水的第一模态和气温的第一模态在空间上配置较好,降水量少的干旱区域,温度变化比较明显,配合时间序列来看,近50年中国气温是偏低。中国20世纪50年代为中国低温时期,50年代至60年代前期,气温有所升高,60年代中、后期至70年代初期,又进入低温时期,70年代中期至至本世纪初,气温变化相对稳定增大。第二模态的气温反映了近50年中国气温是稳定升高的。(6)总体上来说,ENSO对中国降水和气温的影响范围比较广,且这种影响成带状分布。ENSO对降水和气温的影响的:相关程度比较强的地区是华南地区、长江黄河中间地带和东北地区,而且是一种正影响,长江流域和西北、黄河以北和新疆地区是负相关比较强的地区。IOD对中国降水和气温的影响比较弱,并且是种负影响。IOD对4月份的降水和气温是负影响,ENSO对4月份的降水和气温是正影响。(7)本文通过对全国160个测站月降水和气温资料的合成分析,得到以下关于ENSO和IOD联合发生年春季降水和气温的以下结论:ENSO和IOD事件联合发生时有利于我国西南地区降水增加,却使长江中下游以南东南沿海的降水量减少。全国范围(云南省除外)呈现了温度的正异常分布。出现暖春现象。ENSO的出现有利于我国两河中上游西北、西南地区春季增温,东北地区增温,范围缩小,向北移动。我国两河中下游以东地区春季降温。(8)El Nino发生条件下,副热带高压稍微西伸。位势高度场梯度增大,华南高空维持辐散的西北气流,西南低涡向北移动,西南季风活跃。

全文目录

摘要  5-8
Abstract  8-14
第一章绪论  14-20
  1.1 引言  14-15
  1.2 研究现状  15-18
  1.3 本文研究的问题  18-20
第二章资料和方法  20-24
  2.1 资料  20
  2.2 方法  20-24
    2.2.1 合成分析  20
    2.2.2 偏相关分析  20-21
    2.2.3 功率谱  21-23
    2.2.4 经验正交函数(EOF)和 SEOF  23-24
第三章近50 年中国降水和气温的气候分析  24-58
  3.1 近50 年中国降水和气温的变异系数(变率)分析  24-28
    3.1.1 近50年中国降水的变异系数分析  24-26
    3.1.2 近50 年中国温度的变异系数分析  26-28
  3.2 近50 年中国降水和气温的偏度系数和峰度系数分析  28-35
    3.2.1 近 50 年中国降水量的偏度和峰度分析  29-32
    3.2.2 近 50 年中国气温的偏度和峰度分析  32-35
  3.3 近50 年中国降水和气温的趋势分析和功率谱分析  35-40
    3.3.1 近50 年中国降水和气温的趋势分析  35-36
    3.3.2 近50 年中国降水和气温的去趋势的功率谱分析  36-40
  3.4 近50 年中国降水和气温的经验正交函数分析  40-55
    3.4.1 近50 年中国降水和气温EOF 分析  40-43
    3.4.2 近50 年中国降水量和气温的SEOF 分析  43-55
  3.5 本章的主要结论  55-58
第四章 ENSO 和IOD 对中国降水和气温的影响  58-76
  4.1 ENSO 和IOD 的关系  58
  4.2 降水和温度与IOD 和ENSO 的偏相关分析  58-66
    4.2.1 降水和 IOD、Nino3 指数的偏相关分析  58-62
    4.2.2 气温和IOD、ENSO 的偏相关分析  62-66
  4.3 ENSO 和IOD 对中国春季降水和气温影响的初步分析  66-75
    4.3.1 IOD 独立发生年、IOD 与ENSO 联合发生年中国春季降水气温的异常分布  67-69
    4.3.2 ENSO 对IOD 与中国春季降水气温的影响  69-70
    4.3.3 ENSO 对IOD 与中国春季降水关系影响的环流成因  70-75
  4.4 本章结论  75-76
第五章总结与展望  76-77
  5.1 本文的创新  76
  5.2 存在的不足  76-77
参考文献  77-80
致谢  80-81
个人简历  81
发表的学术论文  81

近50年中国降水和温度的统计分析和海洋对其影响初步研究

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