北大西洋涛动(NAO)指数的比较及其年代际变率

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北大西洋涛动位相转换的数值研究

摘
要
借助一个非线性准地转正压模型，拟了基本西风气流的强弱、不同空间分布的天气尺度扰动涡对北大模
西洋涛动（ＮＡＯ）位相转换的作用，以及大尺度双波地形对其的影响。通过一系列的对比试验发现，当弱的基适本西风气流有利于下游系统西退使ＮＡ由正（Ｏ负）位相转换为负（正）位相；振幅强、活动范围大的天气尺度扰动波是ＮＡ０由负位相转换为正位相的有利条件，加强并向北移的天气尺度扰动波是ＮＡ由正位相转换为负而Ｏ位相的有利条件；叠加上大尺度双波地形后，ＮＡＯ由正（）负位相转换为负（正）位相的个例数减少。
第３卷第２６期
２１年３月０２
大
气
科
学
Ｖｏ．６Ｎｏ２１３．
Ｍａ．２１ｒ０２
ＣｈｎｓｏｒａｆＡｔｓｈｒｃｃｅｃｓｉｅｅＪｕｎｌｏｍｏｐｅｉｉｎｅＳ
李忠燕，罗德海．２１．北大西洋涛动位相转换的数值研究［］大气科学，６２：７ — ８，ｏ：０３７／ｉｎ１０ — ８５２１．１５．０２Ｊ．３（）３４３４ｄｉ．８８ｉｓ．０６９９．０１１０５１．ｓＬｈｎｙｎＬｏｅａ０２ｕｅｉｌｔｄｅｈｓａｓｉｅｏｔｔｎｉＯｃｌｉｉｏｇａ，ｕｈｉ１．ＡｎｍｒａｓｙｆｈａｅｒｎｉｏｏｔｒＡｌｔｓｌｔｎ口］ｈｅｅｏｒａｏＡｍｓｈｒＺＤ．２ｃｕｏｔｐｔｔｎｆｈＮｈａｃｉａｏ．ＣｉｓＪｕｌｆｔｏｐｅ— ｎｎ

全球大气涛动与气候变化-GongDaoyiBiography

龚道溢，王绍武. 大气环流因子对北半球气温变化影响的研究.地理研究，1999, 18(1):31-38大气环流因子对北半球气温变化影响的研究*龚道溢王绍武（北京大学地球物理系100871）摘要大气涛动很好地表现了近地面大尺度大气环流的基本特征，对广大区域气候要素有重要影响。

首先分析了北大西洋涛动(NAO)、北太平洋涛动(NPO)和南方涛动(SO)对北半球气温影响的空间分布特征。

冬季大气涛动对温度方差贡献主要是在低纬和中高纬大陆地区及北太平洋部分区域，40 N以北大部分陆地总的贡献率达30％以上，热带3/4地区也在30％以上。

近百年气温和大气涛动关系表明，三个涛动对北半球冬季、夏季和年平均气温的变化贡献分别达31.8％、2.6%和12.8％，也是以冬季影响最大。

用大气涛动可以解释近20多年来气温上升的很大一部分方差，这说明可能在原有气温上升的趋势上，由于叠加了近期大气涛动引起的气温变化，所以才形成了70年代末以来的加速变暖现象。

关键词大气环流气温北半球1前言最近一个世纪以来，全球气候有增暖的趋势，尤其是70年代末期到现在，全球变暖有加速增强的迹象[1]。

全球变暖一个很显著的特点是区域的不一致性，有些地方温度上升，而有些地方则下降。

这种变化表现出一定的内在结构，而这种结构与大气环流的变化是密切相关的，因此要更好地理解全球变暖现象，必须要了解大气环流与气候变化的关系，尤其是近地面大气环流因为对区域气候要素的变化有直接和重要的影响，所以更受重视。

基于海平面气压分析而定义的大气涛动，可以很好地反映近地面大尺度大气环流的本质特征，是表征对流层下部大气环流的基本指标之一。

许多研究指出大气涛动对全球气候变化有着重要作用：Hurrell和van Loon[2]，Hurrel[3]等指出最近北大西洋海表温度(SST)的变冷及欧亚大陆的变暖，几乎全可由北大西洋涛动的变化解释，而北半球中高纬地区年平均气温的年际变率的近三分之一也可由北大西洋涛动的变化得到解释；Yulaeva和Wallace[4]发现全球低纬和中高纬对流层温度都与ENSO(El Nino/Southern Oscillation)有很好的对应关系，只是气温响应时间比ENSO约落后3个月，而且低纬响应幅度大，中高纬响应幅度小。

近千年的大气涛动

本文的目的是综合研究近千年四大涛动的变化. 首先, 利用观测资料分析了 20 世纪四大涛动的变化; 然后以此为基础, 对四大涛动近千年的变化, 特别是在中世纪暖期与小冰期的表现进行了着重讨论.
1 20用葡萄牙的 Lisbon 与冰岛 Stykkishomur/Reykjavik 的标准化海平面气压差表征 NAO[5].
2.4 ENSO 变率
Fowler 和 Boswuk[21]研究了近 500 年 ENSO 的变率. 发生 El Niño 时, 新西兰树轮宽, 发生 La Niña 时树轮窄. 所以, 树轮可以很好地反映 ENSO 的变率. 近百年根据树轮建立的 31 a 年标准差序列与 SOI 序列的标准差变化趋势十分一致, 20 世纪中前期有一个变率谷值, 20 世纪初及后期变率最高. Wang 等人[8]曾重建了近 500 年 ENSO 序列. 根据这个序列所做的 31 a 标准差与 Fowler 和 Boswnk 的结果相似. 两者之间的
1.3 四大涛动的相对独立性
图 2 给出了四大涛动所分别能解释的海平面气压方差[13]. 可以看出, 每个涛动影响的地理范围基本不重合. 这与 20 世纪 30 年代 Walker 最早提出涛动定义时的概念是一致的. Walker“世界天气”研究的目的就是要找到控制一个地区气候的环流机制, 而且很明确地指出, NAO 与 NPO 基本上是彼此独立的.
2 近千年的大气涛动
2.1 资料
近来有不少大气涛动的重建序列发表, 有的长度达到千年. 这里仅采用 4 个达到千年的序列.
图 1 1900~2000 年经标准化的涛动指数的年距平序列
实曲线为 11 点滤波曲线
表 1 1900~2000 年大气涛动年距平之间的交叉相关系数 a)

王聪生：推荐阅读《气候变化2007综合报告》附件

m. Baede (荷兰) 注：本术语表根据主要作者在本报告中的解释意图对一些具体术语作出了定义。红色斜体字表示该术语已在本术语表中作出定义。 8.2ka事件继末次冰川期变暖之后，一次以变冷为特征的快速气候涛动，大约发生在8.2ka前后，持续了大约400年。这一事件也称之为8.2kyr事件。气候突变气候系统的非线性可导致气候突变，有时称之为快速气候变化、突发事件或甚至称之为意外事件。突发这个术语通常指这些事件的时间尺度快于产生强迫的典型时间尺度。然而，并非所有的气候突变需要受到外界强迫。已提出的一些可能的突发事件包括温盐环流的彻底重建，冰川的快速消融，多年冻土层的大面积融化或土壤呼吸作用增加导致碳循环变化加快。其它的事件也许确实无法预料，是某个非线性系统的强烈、快速变化的强迫作用所引起的。活动层多年冻土层所在地区的地面表层每年会融化和冻结(Van Everdingen,1998)。绝热过程绝热过程是这样一个过程，系统既无法获得外部热量，也不损失内部热量。相反的过程称之为导热过程。调节时间参见生命期；另参见响应时间。反照率太阳辐射被某个表面或物体所反射的比率，常以百分率表示。雪覆盖的表面具有高反照率；土壤的反照率由高到低不等；植被表面和海洋的反照率低。地球行星反照率主要因不同的云量、冰、雪、植被叶面积和地表覆盖状况的变化而异。反照率反馈一种涉及地球反照率变化的气候反馈。它通常指冰雪圈的变化，其反照率(~0.8)比平均行星反照率 (~0.3)大的多。在气候变暖过程中，预计冰雪圈会退缩，地球的总反照率会减少，同时会吸收更多的太阳辐射使地球进一步变暖。碱度一种检测某种溶液中和酸度能力的计量方法。测高学一种测量海洋、湖泊或河流、陆地或冰面高度的技术，相对于地球中央的某个确定的陆地参照物。通常，高度是相对于一个近似于地球椭圆面上标准的基准椭圆点，并能够利用雷达或激光从太空进行测量，目前能达到厘米的测量精度。测高学的优势是一种以地球为中心的测量方法，并非像验潮仪那样采用相对于地壳的测量法，并且可达到准全球覆盖。环状模态大气环流变化的最常见的型态，相当于纬向平均的中纬度西风带的变化。北半球环状模态在北大西洋有一个偏差，但与北大西洋涛动有很大的相关性。南半球环状模态发生在南半球。中纬度西风带的变率被视为纬向气流(或风)波动，并通过纬向指数确定其波动的幅度。关于相对应的环流指数，参见框3.4。人为的起因于人类的或由人类产生的。大西洋多年代际震荡 (AmO) 北大西洋的一个多年代际(65年到75年)波动，在此期间海面温度大致在 1860年至1880年以及1930年至1960年期间为暖相位，而在1905年至1925年以及1970年至1990年期间是冷相位，温度变化量级为0.4°C。大气围绕地球的空气包层。干大气几乎完全由氮(占体积混合比的78.1%)和氧(占体积混合比的20.9%)构成，还包括一些微量气体，如氩(占体积混合比的 0.93%)、氦、以及对辐射有影响的温室气体，如二氧化碳(占体积混合比的0.035%)和臭氧。此外，大气还包括水汽(量变化很大，典型的体积混合比为1%)。大气还包括云和气溶胶。大气边界层邻近地表的大气层，可能输送地表的热

北大西洋涛动的特征及其对东亚地区气候的影响

Advances in Marine Sciences 海洋科学前沿, 2021, 8(1), 1-10Published Online March 2021 in Hans. /journal/amshttps:///10.12677/ams.2021.81001北大西洋涛动的特征及其对东亚地区气候的影响汪迁迁1,21成都信息工程大学大气科学学院，四川成都2象辑知源(武汉)科技有限公司，湖北武汉收稿日期：2020年6月25日；录用日期：2021年1月10日；发布日期：2021年3月10日摘要本文利用NCEP/NCAR近70年(1948~2020年)的海平面气压、气温、位势高度等再分析资料和GPCP近50年(1979~2020年)全球月平均降水资料，讨论了北大西洋涛动及其正负相位转换过程的基本特征，研究表明：NAO全年均存在但在冬季最强，且NAO正负相位的转换对东亚大气环流形式有着显著影响。

采用相关分析和合成分析方法，对冬夏两季的NAO与东亚地区的环流形势、冬季气温和夏季降水进行研究，发现北大西洋涛动与东亚地区的气候有着明显的相关性，且因季节不同，对冬夏两季东亚地区的气候影响也不同。

当北大西洋涛动表现较强时，东亚冬季风偏弱，夏季风偏强，东亚地区冬季气温整体偏高，夏季东亚北部地区降水偏多，南部及西南部降水偏少；反之，当北大西洋涛动较弱时，东亚冬季风偏强，夏季风偏弱，东亚冬季气温偏低，夏季东亚北部地区降水偏少，南部偏多。

关键词北大西洋涛动，相位转换，NAO指数，东亚地区气候Characteristics of the North AtlanticOscillation and Its Impact onEast AsiaQianqian Wang1,21School of Atmospheric Sciences, Chengdu University of Information Technology, Chengdu Sichuan2Xiangji Zhiyuan (Wuhan) Technology Co., Ltd., Wuhan HubeiReceived: Jun. 25th, 2020; accepted: Jan. 10th, 2021; published: Mar. 10th, 2021汪迁迁Abstract In order to further study the characteristics of the North Atlantic Oscillation (NAO) and its influ-ence on East Asia, this paper discusses the basic features of the North Atlantic Oscillation and its positive and negative phases conversion process by using the monthly average reanalysis data of sea level pressure, temperature and potential height of NCEP/NCAR in the past 70 years (1948~2020) and the global monthly average precipitation data of GPCP in the past 50 years (1979~2020). Re-search shows that NAO exists all year round but performs best in winter, and the phase conversion of NAO has significant effects on the atmospheric circulation in East Asia. After that, we used cor-relation analysis and synthetic analysis methods to study the relationship between NAO and the circulation situation in East Asia, winter temperature and summer precipitation in the different seasons. The results show that there is a significant correlation between the North Atlantic Oscil-lation and the climate of East Asia, and its influence performed quite differently in winter and summer. When the North Atlantic Oscillation is strong, the East Asian winter monsoon is weak and the summer monsoon is strong. The overall winter temperature in East Asia is relatively high. In summer, there is more precipitation in the northern part of East Asia and less precipitation in the south and southwest; conversely, when the North Atlantic Oscillation is weak, the East Asian win-ter monsoon is strong, the summer monsoon is weak, the East Asian winter temperature is rela-tively low, and in summer the northern part of East Asia has less precipitation and the southern part is more. KeywordsNorth Atlantic Oscillation, Phase Conversion, NAO Index, Climate in East AsiaCopyright © 2021 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/1. 引言近年来，越来越多的人们开始关注NAO 对各个国家及地区气候要素的影响，特别是2000年以后，北大西洋洋面和其东部邻近地区的温度上升趋势逐渐加强。

北大西洋涛动指数的比较及其变率

大尺度大气环流变化对北半球冬季温度的影响龚道溢（北京大学地球物理系北京100871）摘要行星尺度的大气环流的变化对北半球冬季温度有很重要的影响，NAO和NPO都是行星尺度大气环流在区域的特殊表现形式。

当处于高指数时期时，则温度偏高，当处于低指数时期时，则温度偏低。

西风强度及NAO 和NPO能解释近50年来北半球冬季温度变化方差的27.2%。

关键词大气环流北半球温度1 前言全球气候变化及其区域特征与大气环流的作用有密切的关系。

近来人们认识到，要更好地理解气候变率及其区域特点，必须要首先了解大气环流变化的特征及其对全球气候的影响。

北大西洋涛动(NAO)和北太平洋涛动(NPO)，是北半球中高纬地区最为突出的大尺度大气环流因子，所以受到高度关注。

Hurrell和van Loon[1]及Hurrell[2]认为最近北大西洋海表温度的变冷及亚欧大陆的变暖很大一部分可由NAO的变化得到解释。

但是，NPO和NAO都是一个区域性的大气现象，如NAO对北大西洋及邻近的大陆地区气候异常有直接的控制作用，这是早为人们所认识的事实[3]，但区域性的NAO如何显著影响亚欧大陆及北半球平均温度的呢？并未有满意的解释。

近半个世纪来的全球温度的变化表现出有很大的空间尺度，其尺度远大于NAO和NPO，那么全球或北半球的温度变化是否与与之相匹配的行星尺度大气环流的异常有关呢？很早人们就发现，北半球近地面大气环流变化最基本的特征是中纬度和高纬海平面气压的反向变化，这本质上反映了中、高纬度之间大气质量的交换[4,5]，这种大气质量间的交换及其相应的热量的传输与交换，对行星尺度的气候异常有直接的控制作用。

因此人们用35︒N与55︒N(或40︒N与60︒N)间纬圈平均SLP或位势高度差定义西风指数来反映纬向风的强弱，西风指数高的时候为高指数状况，反之为低指数状况。

高低指数的循环的结果就表现为中纬度和高纬度海平面气压的反向关系，不管是南半球还是北半球，这种关系在中高纬表现出明显的纬向对称性，其变化对半球的气候有重要意义[5~8]。

甘肃张掖市冬季气温变化的时空特征_张勃

第29卷　第1期2010年1月地理研究GEOG RAPHICAL RESEA RC H V o l .29,N o .1Jan .,2010 收稿日期:2008-12-29;修订日期:2009-08-25 基金项目:公益性行业(气象)科研专项(GYH Y200806021-07);中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW -Q10-4);生态经济学省级重点学科(5001-021);西北师范大学学生学术科研基金资助(10736-2007-1104) 作者简介:张勃(1963-),男,甘肃华池人,教授。

主要从事干旱区资源环境教研工作。

E -mail :zh angb o @nw nu .edu .cn ;康淑媛,研究生,内蒙包头人。

E -mail :kangshuyu an1982@ 甘肃张掖市冬季气温变化的时空特征张　勃,康淑媛,刘艳艳,王海军,王亚敏,戴声佩(西北师范大学地理与环境科学学院,兰州730070)摘要:依据张掖市近50年来的冬季气温观测资料,运用M ann -Kenda ll 法、小波分析、空间插值等方法,对张掖市冬季气温的时空分布规律和变化周期进行分析。

结果表明:冬季气温总体上呈现增暖的趋势(β值为0.08),线性增长率为0.56℃/10a ,相当于近50年冬季气温升高了2.8℃,冬季增温对全年升温的贡献率高达89%。

1985年冬季气温发生突变,之后进入偏暖期,1987年后增温趋势更加显著。

冬季气温存在10年左右和22年左右的振荡周期,其中22年左右的振荡周期较强。

冬季气温空间分布不均,呈现出由东南向西北逐渐增温的趋势。

冬季气温从20世纪70年代起就开始增温,东部增温速度明显高于西部,冬季气温增暖主要发生在最近的20余年内。

关键词:冬季气温;M ann -Kendall 法;小波分析;空间分布;张掖市文章编号:1000-0585(2010)01-0137-08 全球气候变化问题越来越受到各国政府和人民的关注。

2018年海气相互作用思考题答案

2018 海气相互作用复习题答案By AXD ZHHR MYW1、为什么暖池位于热带西太平洋？1）南、北赤道流都是自东向西运动，其将大量的表层暖水运输到了热带西太平洋，使得温跃层东部变浅，西部加深，较深的温跃层使得温跃层以下的冷水难以上升到海表，因此，西太出现暖池，与之对应，东太海水较冷。

这种 SST 的纬向差异在赤道低层大气中建立了纬向压力梯度，增强了赤道信风和对应的沃克环流，信风增强之后进一步加强了大洋东部的海表冷却和温跃层上翘，使得 SST 的纬向梯度进一步加强，从而进一步加强了信风和对应的沃克环流，形成热带太平洋海洋-大气耦合反馈机制；2）赤道太平洋东西跨度大，赤道东太平洋的冷水难以影响到赤道西太平洋地区；3）赤道西太平洋岛屿众多，不规则的边界削弱了边界涌升流；4）欧亚大陆东端和北美大陆西端的地形阻断了北极冷水进入太平洋，太平洋深层水主要来自大西洋，深层水在长期输运过程中由于混合及地热加热得以缓慢增温；5）该海域位于信风与季风的交替区，平均风速小，蒸发小。

赤道西太平洋年均风应力明显小于其它海区，弱风减小了自海面向大气的显热、潜热输送；2、热带东太平洋水温季节变化的方向为什么呈东-西向在背景风场为信风的情况下，SST 正（负）异常信号的西侧会出现异常西风（东风），从而造成西侧的背景信风减弱（加强），导致海面蒸发减弱（加强），因此平均西向流的冷平流作用减弱（加强），最终出现在赤道 SST 正（负）异常的西侧。

线性化后的混合层简化方程为222''''T T V c V T t x H c UH αεαμ∂∂+=-∂∂= 平均纬向风为东风，即U 为负时'T x∂∂ 为负，即西传。

3、热带东太平洋上空的I TCZ为什么总是位于北半球？什么机制导致热带东太平洋上空 ITCZ 位于北半球？1）Ekman 输运赤道东太平洋海温分布南北不对称，在北半球，在东北信风的驱动下，Ekman 输送沿西北方向，不会产生离岸/向岸流，在南半球，在东南风信风的驱动下，Ekman 输送沿西南方向运动，产生了明显的离岸流，此也形成了东太平洋冷舌及温跃层的倾斜，于是在赤道东太平的南侧产生离岸涌升流，导致SST 偏低，加之秘鲁寒流的影响，导致该区域SST 常年处于较低值，打破了太阳辐射南北移动引起的海温变化，使得ITCZ常年位于北半球。

近43年北大西洋海浪场与NAO指数的相关性研究

ＰｎａｅｇｄｏｔＤｌａａ与冰岛的Ｒｅｋａｉ／ｙｊｖｋ
居各大洋之首。它有着许多海上战略通
道：被称为 “ 方生命线 ”的直布罗陀西海峡、黑海海峡、卡特加特海峡等等。北大西洋两岸聚集了众多发达国家以及资源丰富的发展中国家，在世界海运、
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图１ａ～ｄ为１月、４月、７月、１月北大西洋涛动与风浪场的相关性；ｅ０～ｈ为１月、４月、７月、１０月北大西洋涛动与涌浪场的相关性；ｉ为１月、４月、７月、１～ｌ０月北大西洋涛动与混合浪场的相关性；阴影区代表通过了９％的显著性检验。５
ＮＯ与风浪场的相关性为全年最好，Ａ
风浪场在爱尔兰西部海域、西班牙西
尔兰西部海域呈显著的正相关，在西
低纬度和高纬度海域呈显著的正相关，中纬度为显著的负相关，该月份北大西洋大部分海域的风浪与ＮＡＯ都有显
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大西洋热盐环流年代际变化机制研究 Ⅲ.北大西洋海气要素对热盐环流年代际振荡的影响

域的深层对流相对于拉不拉多海对大西洋ＴＨＣ
年代际振荡的影响更大，者的关系更加紧密。二由前面的分析结果可知格陵兰一苏格兰海脊溢流水的变化领先ＭＯＣ的变化３ａ且为正相关。这，表明当ＧＩ海域的深层对流达到最强时，陵兰Ｎ格
两个途径：类是间接影响，过调整北大西洋副极一通地环流的强度，响法鲁海峡高盐人流水的强度，影从
时滞是一８ａ的时候，不拉多海表层密度指数以拉及混合层深度指数和ＭＯＣ第一主分量Ｐ１达到Ｃ
气变化通过风应力旋度和海表热通量也直接影响ＧＩ海域深层水的生成，而导致格陵兰一苏格Ｎ进兰海脊溢流水的强度增加。关键词：盐环流；热年代际变率；向翻转环流；气耦合模式；大西洋暖流径海北
收稿日期：０００ — ３修订日期：００１８２１６０；２１０２。
重要因子，因此任何割裂海洋和大气来对北大西洋
ＴＨＣ的年代际振荡机制进行探讨意义不大。
基金项目：家自然科学基金项目（０４０５４０６０）天津市自然科学基金项目（９ＣＪＯ４０；国４９０２；１００２；０ＪＹＢＣ７０）海洋公益性行业科研专项（０９５０；２０００１２１００９；７００５１）９３项目（０５Ｂ２３０；家海洋局海洋一气化学与全球变化重点实验室开放项目基金（２０Ｃ４２０）国大ＧＣＭＡＣ８６；国德意志学术交００）德流中心博士基金项目（ＤＡＡＤ）。

北半球温带气旋气候态和变率研究的进展-修改1

北半球温带气旋气候态和变率研究的进展*12张颖娴，丁一汇3（国家气候中心，北京，100081）45摘要：温带气旋是影响中高纬度地区大范围天气气候变化的重要天气系统之一，研究其气候特征、活动规律和变化趋势对6理解全球气候变化具有重要的意义。

从主要温带气旋的识别方法、当前气候时期温带气旋的变化、气候情景下未来温带气旋7变化的预估以及不确定性分析这4个方面全面回顾了北半球温带气旋的研究进展：（1）20世纪80年代之后，基于再分析和全8球气候模式（GCM）数据的发展，温带气旋的研究从主观分析开始向客观识别方法发展；（2）再分析和模式数据均显示北9半球存在2个温带气旋主活动中心和2个次活动中心，主活动中心位于北太平洋和北大西洋地区，次活动中心位于地中海和蒙10古地区；（3）在人类活动影响的气候变化情景下，大多数模式模拟得到北半球大部分地区温带气旋数目将减少，个别地区11的温带气旋数目将增加；（4）由于各研究中对阈值，物理量和大气层的选取存在差异，这使得对当前气候时期和GCM模拟12研究中的温带气旋及其变化和趋势问题还存在许多不确定性。

因此目前亟待解决的问题是对于温带气旋的不同研究方法和研13究结果做更多具体的比较分析，从而提高对温带气旋深入的认识。

14关键词：温带气旋，客观判定和追踪方法，温带气旋的气候态和变率，气候情景15A Review of Extratropical Cyclone Climatology and Variability Research over the Northern1617Hemisphere18ZHANG Yingxian，DING Yihui19（National Climate Center, Beijing 100081, China）20Abstract Extratropical cyclone is one of the important synoptic systems which affect climate/weather variability over a wide area of 21mid and high latitudes, and it is meaningful to research its climatic characteristics, activity pattern, and variation tendency. A22comprehensive review of research progress of extratropical cyclones over the Northern Hemisphere from four aspects, involving23identification methods, changes during this present period, changes estimated under the future climate scenarios, and uncertainty24analysis of Extratropical cyclones, was discussed: (1) In view of the development of reanalysis and GCM data, the research method 25of extratropical cyclones shifted from subjective analysis to objective identification; (2) There are two main activity centers and two 26subordinate activity centers displayed by reanalysis and model data, with main activity center located in the north Pacific and north 27Atlantic region, and subordinate activity center located in Mediterranean and Mongolian region; (3) Under the influence of climate 28change scenarios by human activity, extratropical cyclones will reduce in most parts of the Northern Hemisphere, and increase in 29individual districts; (4) Different thresholds, different physical quantities, and considerations of different atmospheric vertical levels 30add to a picture which can be combined into a uncertainty view of cyclones, their variability, and trends, in the real world and in31GCM studies. Hence, the urgent need for an in-depth understanding of cyclones is more specific intercomparison studies which can 32demonstrate the differences between the approaches and their results.3334Key words extratropical cyclones, objective detecting and tracking method, climatologies and variations of extratropical cyclones, *资助项目：国家科技支撑计划课题“中高纬大气持续性异常信号提取和预报技术研究”（2009BAC51B02）；973项目“我国持续性重大天气异常形成机理与预测理论和方法研究(2012CB417205)”第一作者：张颖娴，博士，工程师，主要从事气候变化和温带气旋的研究. Email: zhangyingxian@1climate scenario21 引言3温带气旋是出现在南北半球中高纬度地区具有斜压性的低压涡旋，在全球大气环流中起着重要的作4用，热带和极地之间的热量、水汽和动能传输，很大部分都依靠温带气旋的移动和发展来实现。

基于GAMLSS模型的玛纳斯河设计年径流分析

基于GAMLSS模型的玛纳斯河设计年径流分析郑锦涛;陈伏龙;张鑫厚;龙爱华;廖欢【摘要】玛纳斯河年径流在气候变化影响下发生了变异, 传统径流频率分析方法的一致性假设遭到破坏, 本文根据玛纳斯河上游出山口1956-2014年水文气象资料, 采用遥相关分析法, 并基于GAMLSS理论分别建立以时间、气候因子为协变量的时变矩模型, 将其拟合效果与传统P-Ⅲ分布进行对比分析, 利用最优分布模型进行年径流量设计.结果表明:北大西洋涛动指数 (NAO) 作为气候影响因子与年径流序列相关系数为-0.322, 遥联性最佳;以累积气温亏损值、降雨量、NAO为协变量的LOGNO分布模型为最优分布模型, 有效地描述了在气候变化影响下玛纳斯河年径流动态变化特征, 并在不同设计保证率下设计年径流比传统P-Ⅲ分布偏大3.08％16.10％, 各月径流设计值与P-Ⅲ分布相差较大.其研究结果为玛纳斯河水资源的高效利用及科学管理提供参考依据.%Considering the premise of consistency hypothesis is no longer satisfied for the traditional runoff frequency analysis methods, so the Generalized Additive Model of Location, Scale and Shape (GAMLSS) was employed to detect the non-stationarity of the annual runoff series (1956-2014) in Manas River and correlation analysis method was used to build time varying moment models based on time and climatic factors as covariate variables respectively, whose effects were compared with the traditional model (P-Ⅲ). The results show that:NAO index could be as one of the climatic factors because of its best relativity with annual runoff serials and the correlation coefficient is-0. 322;the optimal distribution model which is based on the accumulated temperature deficit, precipitation index and NAO as covariate variableseffectively describes dynamic characteristics of annual runoff in Manas River under climate change. Under different design guarantee rates, annual design runoff by the LOGNO model is larger than the traditional model (P-Ⅲ Model0) by 3. 08％-16. 10％. Particularly, the monthly runoff design value is rather different from Model0. The research results provide reference for the efficient use of resources and scientific management of Manas River.【期刊名称】《气候变化研究进展》【年(卷),期】2018(014)003【总页数】9页(P257-265)【关键词】气候变化;GAMLSS模型;设计年径流;玛纳斯河【作者】郑锦涛;陈伏龙;张鑫厚;龙爱华;廖欢【作者单位】石河子大学水利建筑工程学院,石河子 832000;石河子大学水利建筑工程学院,石河子 832000;石河子大学水利建筑工程学院,石河子 832000;石河子大学水利建筑工程学院,石河子 832000;石河子大学水利建筑工程学院,石河子832000【正文语种】中文引言设计年径流是科学管理河流水资源及确定水利工程规模的前提，而近60年来气候变化引起新疆地区塔里木河、额尔齐斯河、玛纳斯河等流域实测径流量发生较为明显的变化[1-3]。

北大西洋涛动(NAO)指数的比较及其年代际变率

从上述前后 10 年的 NAO 指数的差值变化看冬季 1985 年 t 值是-3.1 在所有年代之间的 t 值中是最突出的说明 1980 年代中到 1990 年代初比相邻的前 10 年有最显著的增强
而且这种增强从 1960 年代中期就开始了一直持续了近 20 多年这在近百年的记录中是前所未有的对于夏季则是以 1910 到 1920 年代的突变性质的增强最为显著 1912 年
虽然有一些研究结果表明 NAO 在夏季也是存在的[10,11] 但一直没有人专门对夏季的定义进行过研究那么夏季和冬季究竟应该用那些地区的气压来定义才能更好地反应
NAO 的变率呢夏季和冬季 NAO 的年代际变率各有什么特点呢
2 冬季与夏季 NAO 指数的不同定义
利用 EOF 分析和相关分析来对冬季和夏季 NAO 的强度及形态进行确认对北大西洋地区(70°W~30°E 0~90°N)冬季和夏季海平面气压分别进行 EOF 分析资料为 NCEP/NCAR 再分析气压 1958 年 1 月-1998 年 2 月分析前进行了面积加权处理(×cosϕ)及对 1961-1990 年求距平与所有工作的结论一样冬季 NAO 是最主要的模态 EOF1 能解释总方差的 48.1%
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图 1 夏季北大西洋地区海平面气压 EOF 分析第 2 特征向量分布
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6 2 海气耦合涛动与中国气候变化

李建平，海气耦合涛动与中国气候变化，中国气候与环境演变（上卷）（秦大河主编），北京：气象出版社，2005，324-333.6. 2 海气耦合涛动与中国气候变化6. 2. 1 北大西洋涛动北大西洋涛动（NAO）是北大西洋地区副热带高压（亚速尔高压）和副极地低压（冰岛低压）之间大气质量变化的一种大尺度跷跷板结构（Walker，1924；Wallace and Gutzler，1981）。

它是北大西洋地区大尺度大气环流变化的一个主要模态。

图6.4给出近130年来年平均、冬季和夏季的NAO指数的变化序列（Li and Wang，2003a），这个NAO指数定义为两个代表纬度35°N和65°N上80°W～30°E 范围内区域纬向平均的标准化海平面气压差。

这两个代表纬度上80°W～30°E范围内区域纬向平均的海平面气压分别代表了亚速尔高压和冰岛低压的强度，研究比较表明这是一个最优的NAO指数（Li and Wang，2003a），可以很好地反映与NAO有关的大气环流变率。

这个NAO指数实质上是北大西洋地区的一个区域环流指数，它度量了通过中北大西洋上空的平均西风强度。

在NAO 指数处于正位相时，亚速尔高压加强，冰岛低压加深，南北气压差增加，结果北大西洋上空的西风增强，在冬季，这种情况可以导致加拿大东北部和格林兰地区气候冷而干，西欧地区暖而湿，以及美国东部暖和湿。

在NAO指数处于负位相时，正好相反。

NAO 全年都存在，不过，冬季最强，夏季最弱；而且，不同季节的年际ab图6.4 NAO指数序列（Li and Wang, 2003a）a. 年平均（1873～2000）；b. 冬季（12～3月）（1872～1999）。

图中的红线是7年高斯型滤波曲线变化也是如此（Li and Wang，2003a）。

从图6.4可以看出，除了有明显的年际变化外，NAO指数还表现出显著的年代际变化特征。

大气环流指数浅析

本文发表在台风论坛，已获得作者同意大气环流指数（AO、AAO、PNA、NAO）浅析1.前言本文尝试简单解释AO、AAO、NAO、PNA等四项日常分析中常用的环流指数，并剖析各指数与对流层大气环流的关系。

由于作者水平有限，若有错误之处还请各位高手不吝赐教。

在下愿以此文抛砖引玉，与诸君共同进步。

本文用到的资料多来自美国气候预测中心（Climate Prediction Center, CPC）。

2.引子众所周知，地球是太阳系内的第三颗行星，自身几乎所有的热能都是以短波辐射的形式从太阳而来。

地球与太阳系内许多行星一样，都拥有一个厚厚的大气层。

地球的自转轴与其运行轨道有一个大约是23.5°的夹角，而纬度越高，太阳入射光线与地表的夹角也越小。

由于每单位面积上的太阳辐射强度，即太阳常数基本是保持不变的，所以太阳角越低，地表所得到的辐射强度也越低。

综上所述，地球表面上的年总日射量（insolation）与纬度成反比。

就一年的总辐射平衡（radiation budget）情况来说，大约在地球南北纬40°之间地区为能量盈余（energy surplus），而高于南北纬40°的地区则有能量亏欠（energy deficit）。

这么一来，地球表面出现了受热不均的情况，并形成从极区指向赤道的温度梯度。

这种不平衡就要通过大气层内的湍流、辐射、潜热输送、传导、对流等过程，将热能从能量盈余的赤道、中低纬地区输送热能到能量亏欠的中高纬、极地地区，以求达到能量收支平衡。

而在这个能量输送的过程中，大气环流就诞生了。

通过气象学家们近300年的辛勤研究，现在被发现的大型环流系统有以下几种：三圈环流、沃克环流、亚澳非季风环流等等。

而为了更好地理解和预测大气环流的动态与趋势，气象学家们又在上世纪定义了几项环流指数，以位势高度距平偶极来表示大气环流中经常在某些特定区域出现的震荡。

这种震荡又被戏称大气环流内的“跷跷板”，即一处位势偏高，另一处则必定位势偏低。

北大西洋涛动变率研究进展

北大西洋涛动变率研究进展*龚道溢1)周天军2)王绍武3)1)北京师范大学资源科学研究所环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京1008752)中国科学院大气物理研究所LASG 北京1000293)北京大学地球物理系北京100871摘要：介绍了近年来北大西洋涛动研究的最新进展。

NAO指数序列的建立取得了很多成果，包括一些观测气象记录的序列；以及利用树木年轮，冰芯等代用资料建立的近三百多年的序列，这些长的序列显示NAO不仅有突出的年际变率，也有显著的年代际变率。

总结了NAO 对地面温度、降水、北大西洋飓风和北半球臭氧等影响的一些研究成果。

NAO的低频变率可能与气候系统内部的相互作用以及外部强迫有关。

许多模拟研究发现NAO与温盐环流有密切的联系，但是这种关系还有待观测资料的证实。

全球气候变暖也可能是影响NAO变率的一个不可忽视的因素。

关建词：北大西洋涛动变率进展中图分类号: P467文献标示码: A 文章编号:1001-8166北大西洋涛动(NAO) 指亚速尔高压和冰岛低压之间气压的反向变化关系，即当亚速尔地区气压偏高时，冰岛地区气压偏低，反之亦然。

NAO是北大西洋地区大气最显著的模态。

其气候影响最突出的主要是北美及欧洲，但也可能对其它地区如亚洲的有一定影响[1~3]。

Thompson等[4]基于北半球大气环流的分析，提出了北极涛动(AO)的概念，根据计算1900－1995年11－4月的NAO和AO相关达0.69。

Wallace[5]最近指出，AO与NAO二者本质上是一致的，是同一事物在不同侧面的两种表现，实际上反映的都是中纬西风的强弱；只不过AO尺度更大，而NAO是其在北大西洋区域的表现[6~8]。

因此，从这个角度看，NAO不仅仅是一个区域性的现象，研究其变率及机制，对了解全球气候系统的变化规律及异常，都有着重要的现实意义。

NAO变率的研究也是国际“气候变率及可预报性研究(CLIV AR)”计划的一个重点对象[9]，也是目前的热门问题。

冬季北大西洋涛动与中国北方极端低温相关性的年代际变化

冬季北大西洋涛动与中国北方极端低温相关性的年代际变化韩方红;陈海山;马鹤翟【期刊名称】《大气科学》【年(卷),期】2018(042)002【摘要】本文基于中国地面气温日值网格数据集(V2.0),采用滑动相关和相关分析等方法,揭示了冬季北大西洋涛动(NAO)对中国北方极端低温影响的事实,进一步证实了东北后冬(1、2月)冷日(夜)与同期NAO相关性的年代际变化.研究发现:在20世纪80年代中期前,东北后冬冷日(夜)频发,与NAO的相关性较好,而在80年代中期后东北后冬冷日(夜)少发,与NAO的相关性减弱.其中,1月在1969~1988阶段,东北冷日(夜)与NAO的相关性最好,相关区域显著,相关系数可达?0.68(?0.66),而在1989~2009阶段二者相关性最弱,相关区域不显著.进一步分析发现,在不同年代际背景下,NAO 引起的大气环流异常是导致东北1月冷日(夜)与1月NAO相关性年代际变化的重要原因.相关性较好的年代,NAO引起的环流异常有利于冷涡等天气系统维持在贝加尔湖到东北一带,使东北地区气温偏低,冷日(夜)频发;相关性较弱的年代,不利于冷空气南下,使东北地区气温偏高,冷日(夜)少发.%Based on the gridded daily surface air temperature database (V2.0) of China, the influences of wintertime North Atlantic Oscillation (NAO) on extreme low temperature over northern China are investigated. The interdecadal variation in the relationship between NAO and cold days (nights) during the same period over Northeast China (NEC) in late winter is revealed based on sliding correlation analysis and correlation analysis. The results show that cold days(nights) are more frequent in late winter over NEC andhave a better correlation with NAO before the middle 1980s compared to that after the middle 1980s. Additionally, the correlation was most significant over NEC in January during the period of 1969–1988, which could reach ?0.68 (?0.66), but became weak during the period of 1989–2009. Furthermore, it is found that the interdecadal variation in the relationship between NAO and cold days (nights) over NEC in January is largely attributed to the NAO-related atmospheric circulation anomalies under different interdecadal backgrounds. The weather systems such as cold vortex caused by the NAO-related atmospheric circulation anomalies can maintain over a large area from Lake Baikal to NEC, leading to lower than normal temperature and more frequent cold days (nights) over NEC in the years when significant correlation exists between NAO and cold days (nights). The opposite is true when there is no significant correlation between NAO and cold days (nights) in NEC.【总页数】12页(P239-250)【作者】韩方红;陈海山;马鹤翟【作者单位】南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室,南京210044;南京信息工程大学大气科学学院,南京210044;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室,南京210044;南京信息工程大学大气科学学院,南京210044;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室,南京210044;南京信息工程大学大气科学学院,南京210044【正文语种】中文【中图分类】P434【相关文献】1.北大西洋涛动指数变化与北半球冬季阻塞活动 [J], 柴晶品;刁一娜2.冬季北大西洋涛动极端异常变化与东亚冬季风 [J], 武炳义;黄荣辉3.北大西洋涛动对我国冬季辽东湾海冰的影响 [J], 李希茜;韦冬妮;王喜风4.冬季与北大西洋涛动相关Rossby波列传播特征及对下游气候的影响 [J], 李纵横;宋洁;殷明;尹锡帆5.北极涛动对冬季北京极端低温事件的影响分析 [J], 许国宇;马晓青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

20世纪北大西洋温盐环流的年代际变化试评估

20世纪北大西洋温盐环流的年代际变化试评估周天军;王绍武【期刊名称】《气候与环境研究》【年(卷),期】2001(006)003【摘要】根据相对丰富的大气器测资料,综合前人对有限的海洋资料的诊断分析,从北大西洋涛动(NAO)变率、表层海温(SST)变率、格陵兰海和拉布拉多海的深对流活动长期变化等不同角度,对20世纪大洋温盐环流(Thermohaline Circulation,THC)变率进行了试评估.结果表明:(1)19世纪末以来,大西洋温盐环流的变化可分为4个时期:1900年以前的一段时期,THC较强;1904年到1930年,THC较弱;1931年到1972年,THC较强;1973年至1995年,THC较弱,目前则又有所增强.(2)与THC的变化相联系,大西洋主要气候要素的变化,相互间存在着某种协调关系,THC强,NAO弱,北大西洋北部SST升高,格陵兰海的对流活动增强,拉布拉多海的对流活动则减弱.【总页数】11页(P294-304)【作者】周天军;王绍武【作者单位】中国科学院大气物理研究所;北京大学地球物理系【正文语种】中文【中图分类】P46【相关文献】1.大西洋热盐环流年代际变化机制研究Ⅱ.热盐环流年际和年代际变化机制研究 [J], 牟林;陈学恩;宋军;姜晓轶;李欢;李琰2.大西洋热盐环流年代际变化机制研究Ⅲ.北大西洋海气要素对热盐环流年代际振荡的影响 [J], 牟林;陈学恩;宋军;李欢;李琰;姜晓轶;李海;陈幸荣3.东海沿岸海区垂直环流及其温盐结构动力过程研究Ⅱ.温盐结构 [J], 刘兴泉;侯一筠;尹宝树4.温盐环流与全球增暖的数值模拟──（一）纬向平均温盐环流的模拟 [J], 金向泽;张学洪5.温盐环流与全球增暖的数值模拟──（二）温盐环流在全球增暖事件中的作用 [J], 金向泽;张学洪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

2025届高考地理总复习一轮复习课后习题(人教版)课时规范练16海陆分布对气压带、风带的影响

课时规范练16海陆分布对气压带、风带的影响(2023·山东聊城二模)北大西洋涛动(NAO)是指北大西洋地区海平面气压场在南北方向的持续反相振动,即当亚速尔地区气压偏高时,冰岛地区气压偏低,反之亦然。

当冰岛低压与亚速尔高压之间气压差增大时,NAO增强,反之NAO减弱。

NAO的影响不局限于大西洋,其对北美、欧洲甚至亚洲的气候也有影响。

据此完成1~2题。

1.北大西洋涛动加强时()A.图中两个气压中心压强差变小B.北大西洋地区的中纬西风减弱C.墨西哥湾暖流加强D.极地高压带增强2.北大西洋涛动减弱时()A.美国东南部气温高于年平均值B.格陵兰西岸气温低于年平均值C.欧洲北部降水低于年平均值D.欧洲北部热量高于年平均值(2023·河北张家口一模)几内亚湾沿岸具有比较明显的夏季风,即西南季风。

西南季风给几内亚湾沿岸带来丰富的水汽,登陆以后形成丰富的降水。

下图为非洲几内亚湾西南季风示意图。

据此完成3~5题。

3.几内亚湾西南季风带来的降水类型主要为()A.地形雨B.对流雨C.锋面雨D.气旋雨4.地中海表层海水温度上升的年份,几内亚湾西南季风()A.势力减弱,影响范围缩小B.势力增强,影响范围缩小C.势力减弱,影响范围扩大D.势力增强,影响范围扩大5.西南季风过境西非北部,带来的天气过程是()A.电闪雷鸣—沙尘遮天—大雨倾盆B.大雨倾盆—沙尘遮天—电闪雷鸣C.沙尘遮天—电闪雷鸣—大雨倾盆D.电闪雷鸣—大雨倾盆—沙尘遮天梅雨是东亚夏季风活动的重要事件,与东亚上空大尺度环流有着密切关联。

东亚梅雨的开始和结束与亚洲上空南支西风急流的两次北跳关系密切。

平均而言,这两次北跳分别发生在6月上旬和7月初,对应着江淮流域梅雨起始和结束,下表示意湖北省梅雨雨强超过700毫米的年份梅雨特征。

据此完成6~8题。

6.表中湖北省梅雨降雨量最大的年份是()A.1969年B.1996年C.2016年D.2020年7.与2016年相比、湖北省2020年梅雨异常的总体特征表现为()A.梅雨期长,降水强度大B.梅雨期长,降水强度小C.梅雨期短,降水强度大D.梅雨期短,降水强度小8.2020年亚洲上空南支西风急流的第一次北跳可能发生在()A.7月上旬B.7月中旬C.6月上旬D.8月上旬季风指数是某一地区季风现象明显程度的量值,其值越大表示季风现象越明显,它反映了一个地区季风的强弱程度。