北大西洋涛动位相转换的数值研究

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冬季北大西洋涛动与极涡的变化研究

冬季北大西洋涛动与极涡的变化研究朱智慧;王延凤【期刊名称】《中国海洋大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2009(0)S1【摘要】采用NCEP/NCAR(National Centers for Environmental Prediction/National Centers for Atmospheric Research)再分析资料,分析了冬季北大西洋涛动(NAO,Northern Atlantic Oscilation)指数、极涡面积(PVA,Polar Vortex Area)指数、极涡强度(PVI,Polar Vortex Intention)指数的变化。

研究结果表明:冬季PVA指数基本和NAO指数呈反位相变化,冬季PVA指数具有明显的下降趋势;冬季NAO指数、PVA指数、PVI指数都具有多重周期变化特征,具有较为一致的年际、年代际变化周期,都具有准9 a的年代际振荡周期和4~5 a的年际振荡周期;在强(弱)NAO指数年份,极地地区500 hPa高度场降低(升高),冷空气向极地地区收缩(冷空气向中纬度活动),PVA指数偏小(偏大),而PVI指数偏大(偏小),在年际变化尺度上,NAO与极涡的关系主要表现在极涡为2极分布,且极涡偏向大西洋侧,太平洋侧较弱,为典型的北大西洋局地的NAO分布;在1988年左右,冬季NAO指数有一突变现象,冬季PVI指数在1976年前后有一突变现象,比冬季NAO 指数的气候突变要稍微提前,冬季PVA指数没有明显的突变现象。

NAO指数突变后60°N以北的距平中心位置更靠东,强度更大。

在年代际变化尺度上,极涡表现为3极,其显著变化中心主要表现在40°N附近的异常高中心,且环球一圈,没有极涡的优势偏心特征。

【总页数】7页(P281-286)【关键词】北大西洋涛动;极涡;年际变化;年代际变化【作者】朱智慧;王延凤【作者单位】中国海洋大学;国家海洋标准计量中心【正文语种】中文【中图分类】P721.2【相关文献】1.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 [J], 韩方红;陈海山;马鹤翟2.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3.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4.冬季北极涛动与极涡的变化分析 [J], 邓伟涛;孙照渤5.北极涛动、极涡活动异常对北半球欧亚大陆冬季气温的影响 [J], 沈柏竹;廉毅;张世轩;李尚锋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

北大西洋涛动与极涡的变化研究的开题报告

北大西洋涛动与极涡的变化研究的开题报告一、选题背景和意义：北大西洋涛动和极涡是北半球中高纬度地区重要的大气-海洋耦合现象，涉及到全球能量和物质的互换。

近年来，随着全球气候变化的日益明显，北大西洋涛动和极涡的变化成为了学者们关注的热点问题。

在大尺度环流的背景下，北大西洋涛动长期以来被认为是北极海冰面积、气候暖化、北极放大等方面的重要指标；而极涡则主要控制着北半球中高纬度地区的气候变率，与极端天气事件和温度波动等现象密切相关。

因此，研究北大西洋涛动和极涡的变化规律和影响因素，对于深入理解全球气候变化及其对人类社会带来的影响具有重要的科学意义。

二、研究内容和思路：本研究将着重探讨北大西洋涛动和极涡在不同时间尺度上的变化规律。

具体研究内容包括：（1）利用多种观测资料和模式模拟结果，分析北大西洋涛动和极涡在年代际、季节性等不同尺度上的变化趋势及其与场址基本状态变化的关联性；（2）深入分析两者变化背后的物理原因，探讨其与其他重要气候系统的相互作用，如北极冰盖和大气环流；（3）借助统计分析方法，研究北大西洋涛动和极涡的变化对极端天气、温度波动等极端气候事件的影响，分析其可能对区域经济、生态等方面的影响。

三、预期研究成果：通过本研究，预期可以得到以下成果：（1）深入探究北大西洋涛动和极涡在不同时间尺度上的变化规律，为科学家们更好地理解气候变化提供重要的数据支持；（2）研究变化背后的物理机制和影响因素，有望为探究气候系统的整体性质和变化特征提供重要线索；（3）研究两者在极端天气和温度波动等方面的影响，有助于快速响应气候变化、制定应对策略和规划，为保护人民生命财产和生态环境提供实际指导和帮助。

四、研究方法和技术路线：本研究将主要采用观测资料、模拟模型、数学统计方法等手段，构建出包括数据处理、变量筛选、特征提取、统计分析等在内的综合性数据研究平台，开展各项研究任务。

技术路线为：（1）数据收集和预处理，包括获取出海表高度、温度、光合作用等方面的观测资料，获取海洋和大气模式模拟结果；（2）观测和模拟结果的分组和整体统计，并进行数据筛选和特征提取；（3）对图像和时间序列数据进行分析和可视化展示；（4）运用多元回归、时间序列建模、单因素分析、灰色模型、神经网络模型等数学统计方法，分析两者的变化规律和影响因素；（5）对结果进行准确性检验和效果评估。

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]。

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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北大西洋涛动和南半球环状模不同位相配置对我国南方夏季降水的协同影响

北大西洋涛动和南半球环状模不同位相配置对我国南方夏季降水的协同影响李景鑫;任宏利;陆波;刘景鹏;康延臻【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2017(060)010【摘要】利用我国气象台站观测资料和再分析格点数据,诊断研究了前期春季(4-5月份)北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)和南半球环状模(Southern Annular Mode,SAM)在不同位相配置下对我国南方夏季降水异常变化的协同影响作用.分析结果表明,在剔除ENSO最强信号影响后,我国南方夏季降水异常分布显著地依赖于前期春季两个较为独立的年际变率主模态(NAO和SAM)位相的不同配置,即降水异常型主要表现为两个因子单独作用的叠加效果.当前春SAM正位相偏强而NAO负位相偏强时,二者的影响呈现协同正效应,我国南方夏季(6-7月份)降水表现为全区正异常,特别在长江中下游及其以南附近地区最为显著;反之,当前春SAM呈偏强的负位相而NAO偏强的正位相配置时,二者的影响呈现协同负效应,对应我国夏季长江中下游地区降水表现为显著负异常.对其可能的影响机理研究表明,在SAM 与NAO位相相反情况下,二者均会通过海气相互作用过程影响到热带大西洋北部海温的异常变化,进而形成协同作用,增强北大西洋海温三极子模态异常信号,从而通过欧亚大陆的遥相关波列对东亚夏季风和我国南方降水产生显著影响.相比之下,当SAM与NAO同位相时,可能表现为抵消效应,不利于北大西洋海温三极子发展,从而削弱对我国南方夏季降水的影响,此方面还有待进一步研究.%We have studied the collaborative effects of phase configurations in the prophase spring (April and May) of the North Atlantic Oscillation (NAO) and SouthernAnnular Mode (SAM) on abnormal precipitation in the ensuing summer (June and July) in southern China by utilizing the dataset of meteorological stations and NCEP reanatysis.Results demonstrate that the summer precipitation anomalies over southern China significantly respond to the various phase configurations of NAO and SAM,the dominant modes of interannual variability,after excluding the strongest ENSO ly,the patterns of precipitation anomalies are primarily affected by the combination effects of NAO and SAM.The strong positive phase of SAM associated with strong negative phase of NAO synergistically makes significant normal anomalies of summer precipitation in the most areas of southern China,especially in the middle and lower reaches of the Yangtze as well as the vicinity to the south.On the contrary,coupling strong negative phase of SAM with strong positive phase of NAO strengthens negative anomalies in the middle and lower reaches of theYangtze,implying collaborative negative effects.It is pointed out that inverting phases between SAM and NAO make the abnormal alteration of sea surface temperature in the northern tropical Atlantic through the ocean-atmosphere interactions,which collaboratively enhance the abnormal tripole-pattern signal of the sea surface temperature in the North Atlantic.Furthermore,the teleconnection wave train propagating over Eurasia,associated with the generated tripole-pattern signal,has significantly influenced the East Asian summer monsoon and summer precipitation in southern China.However,identical phases of SAM and NAO inhibit the development of the abnormal tripolepattern signal of seasurface temperature in the North Atlantic to further weaken the impact on the summer precipitation in southern China,which needs further in-depth study in the future.【总页数】15页(P3730-3744)【作者】李景鑫;任宏利;陆波;刘景鹏;康延臻【作者单位】中国气象科学研究院气候系统研究所,北京100081;国家气候中心气候研究开放实验室,北京 100081;中国气象局-南京大学气候预测研究联合实验室,北京 100081;国家气候中心气候研究开放实验室,北京 100081;中国气象局-南京大学气候预测研究联合实验室,北京 100081;国家气候中心气候研究开放实验室,北京100081;兰州大学大气科学学院,兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】P461【相关文献】1.南半球气旋发生频数的变化及其与赤道东太平洋水温和南方涛动的关系 [J], 陈锦年;乐肯堂;贾传明;彭垣2.北半球环状模和东北冷涡与我国东北夏季降水关系分析 [J], 何金海;吴志伟;祁莉;姜爱军3.南方涛动极端位相对北半球降水的影响及其周期性讨论 [J], 李庆祥;屠其璞4.春季南半球环状模与长江流域夏季降水的关系:Ⅱ印度洋和南海海温的"海洋桥"作用 [J], 南素兰;李建平5.印度季风雨和南方涛动、半球气温、海温的关系(节译) [J], W·P艾略特;J.K安吉尔;徐玉祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

冬季北极涛动-北大西洋涛动对后期东亚气候的影响及其年际间联系的变化

冬季北极涛动-北大西洋涛动对后期东亚气候的影响及其年际间联系的变化冬季北极涛动/北大西洋涛动对后期东亚气候的影响及其年际间联系的变化随着气候变暖的加剧，冬季北极涛动和北大西洋涛动等气候现象引起了越来越多的关注。

这些潮汐现象对全球气候产生了深远的影响，特别是对着名的亚洲地区，如东亚及其周边地区的影响尤为显著。

本文将探讨这些现象如何影响整个东亚地区的气候，并探讨其年际间联系的变化。

北极涛动是指极地地区大气环流中的波动现象。

它主要由两个主要的涛动模式组成，即极涡涛动和北极振荡。

这两种模式会影响极地低压系统的形成和变化，从而导致全球气候的变化。

北大西洋涛动是指北大西洋海洋和大气环流之间的相互作用，这种相互作用也会影响全球气候。

这些涛动现象对东亚地区气候的影响是复杂而多变的。

一方面，北极涛动和北大西洋涛动可以引起东亚地区的温度异常。

例如，当北极涛动和北大西洋涛动处于正位相时，它们会导致东亚地区的冬季气温较低。

另一方面，这些涛动现象还会对东亚的降水量和风向产生影响。

研究表明，当北极涛动和北大西洋涛动处于正位相时，东亚地区的降水通常较少，而处于负位相时则相反。

此外，这些涛动现象还会对东亚地区的季风系统产生影响。

季风是东亚地区的一种重要气候现象，它对东亚地区的农业和经济发展具有重要意义。

研究发现，北极涛动和北大西洋涛动可以影响东亚地区的季风季节变化。

当这些涛动处于正位相时，它们可以增强东亚季风的强度，导致湿润的夏季和寒冷的冬季。

相反，当它们处于负位相时，东亚地区的季风可能较弱，导致干旱和温暖的夏季。

关于这些气候现象的年际间联系的变化，目前仍需进一步的研究。

然而，已有的一些研究表明，这些涛动现象的年际间联系会受到许多因素的影响，例如太平洋涛动现象，包括厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）、太平洋涛动振荡（PDO）等。

这些因素会干扰北极涛动和北大西洋涛动对东亚气候的影响，使得年际间联系的变化变得更加复杂。

综上所述，冬季的北极涛动和北大西洋涛动对东亚气候产生了广泛且复杂的影响。

北大西洋涛动的动力学机制研究方面取得重要进展.

北大西洋涛动的动力学机制研究方面取得重要进展罗德海北大西洋涛动是北半球大气中一个显著的、南北向翘翘板式的低频振荡，它不但影响欧亚天气和气候，而且还影响全球海洋和陆地生态，它与北大西洋温盐环流之间的相互作用对全球气候的长期变化有调控作用。

因此，其动力学机制及可预报性问题是国际大气科学家和海洋科学家高度关注的重要科学问题，也是国际“气侯变化和可预测性”（CLIVAR）重要的研究目标之一。

目前已有理论虽然能解释北大西洋涛动的平均状态，但无法解释北大西洋涛动的生命过程及其动力学机制。

最近，我院学者罗德海教授和其团队合作在北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation, 简称为NAO)产生的动力学机制研究方面取得了重要进展,系列文章刊登在国际著名的权威刊物<<J. Atmos. Sci.>>上。

他们提出了北大西洋涛动产生的行星尺度波与天气尺度波相互作用的新理论。

该理论不但能解释北大西洋涛动产生的生命过程及其动力学机制，而且能阐明北大西洋涛动与西风急流和风暴路径之间的相互关系，为北大西洋涛动动力学机制的研究开辟了一个新途径。

研究结果得到国际权威刊物<<J. Atmos. Sci.>>匿名审稿人的高度评价：“这个理论模式是非常独特的和非常有趣的，它能很好地了解NAO，风暴路径和急流变化之间的关系（This theoretical model is unique, very nice and very interesting for understanding the relationship between the NAO, storm track and jet variability）”。

该刊以“Dynamics of eddy-driven low-frequency dipole modes”为题，通过Parts I, II and III三个系列部分在2007年第1期上(2007,64, 3-51)和随后一期上发表。

北大西洋涛动(NAO)是北半球热带外大气环流低频变率 …

北大西洋涛动（NAO）是北半球热带外大气环流低频变率的主要模态，它反应的是北大西洋上空大气质量在经圈方向上的“跷跷板型”调整。

NAO正位相期间，位于大洋北部以冰岛为中心的低压和位于副热带地区以亚速尔为中心的高压均异常偏强（Marchshall等， 2001）。

热带外年际尺度的海气相互作用主要表现为大气对海洋的强迫，在北大西洋区域伴随着NAO正位相的出现由南到北呈现为“‐ + ‐”的三极子型表层海温异常。

这种“三极子型”的海温异常能够对大气环流产生重要的反馈作用（李建等，2007），特别是春‐夏季北大西洋三极子海温异常对东亚夏季风的年际变化存在显著的影响（Wu等，2009；左金清等，2012；Zuo等，2013）。

将1981年1月~2010年12月期间的北大西洋（0°~60°N，80°W~0°）海温距平场（去除线性趋势）EOF第一模态作为投影模态（图1），实时月的海温距平场在去除全球海温增暖影响后投影到该模态上，将得到的投影指数以1981‐2010年期间的平均值和标准差为基准做标准化处理，即得到标准化的北大西洋海温三极子指数。

图1：北大西洋海温距平场EOF第一模态的空间分布。

参考文献：李建，周天军，宇如聪，2007. 利用大气环流模式模拟北大西洋海温异常强迫响应。

大气科学，31, 561‐570.左金清，李维京，任宏利，陈丽娟，2012. 春季北大西洋涛动与东亚夏季风年际关系的转变及其可能成因分析。

地球物理学报，55, 384‐395.Marshall J, Kushnir Y, Battisti D et al., 2001. North Atlantic climate variability: Phenomena, impacts and mechanisms. Inter. J. Climatology, 21, 1863‐1898.Wu Z W, Wang B, Li J P, et al., 2009. An empirical seasonal prediction model of the East Asian summer monsoon using ENSO and NAO. J. Geophys. Res., 114, D18120, doi:10.1029/2009JD011733.Zuo J Q, Li W J, Sun C H, et al., 2013. Impact of the North Atlantic Sea Surface Temperature Tripole on the East Asian Summer Monsoon. Adv. Atmos. Sci., 30(4), 1173‐1186.。

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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北太平洋涛动研究

Ｏ１年１月２
Ｄｅ．ｃ２Ｏ１１
北太平洋涛动研究
胡经国，郑秋月，沈柏竹。
（．州大学物理科学与技术学院，苏扬州２５０；．１扬江２０２２吉林省气象科学研究所，长春１００）３００
环流因子，因此其变化和异常受到高度关注．由于我国紧邻北太平洋地区，因此我国天气气候的异常变化常常受到北太平洋涛动区海平面气压异常变化的影响．内的有关研究结果表明，国无论是我国大范围的洪涝与异常高、低温，是区域性天气气候异常事件，多数情况下其气候背景均与北太平洋涛动异常有关．还大已有的研究主要是探讨北太平洋涛动异常与大尺度大气环流的关系，尤其关注中高纬度上所至的全球天气气候异
摘要：北太平洋涛动是北半球大气中一个显著的、南北向跷跷板式的低频振荡，演变不仅直其
接影响北太平洋附近地区的天气和气候，甚至对整个北半球的环流异常、持续以及气候突变都有重要影响．文章综述了北太平洋涛动的时间演变特征、区域变化特征、常用计算方法、北太平洋涛动指数的定义以及它们对天气气候的影响，阐述了需要进一步解决的一些问题，出了目前关于ＮＰ指Ｏ的研究尚处于初级阶段，ＮＰ的研究还可以借鉴其他涛动中较为成熟的研究方式和方法．对Ｏ关键词：太平洋涛动；北异常环流；遥相关中图分类号：４１文献标志码：文章编号：６４３８２１）４００ — ８Ｐ６Ａｌ７ —５Ｘ（０１０ —０９０大量观测事实表明，球各个区域环流的变化与异常是有相关性的，全即一个区域环流的变化与异常可以引起另一些区域环流的变化与异常．人们将这种区域性的环流变化与异常之间的相关性称为大气环流的遥

北大西洋涛动

北大西洋涛动
北大西洋涛动，指北大西洋上两个常年活动的气压中心（冰岛低压和亚速尔高压）之间气压差的变化过程，当冰岛低压与亚速尔高压之间气压差变大时，北大西洋涛动增强。

北大西洋涛动的强弱显著影响北欧的气候和湖泊水文特征。

皮海湖位于芬兰西南部，是气候变化最敏感的区域之一。

近半个世纪以来，皮海湖的湖冰显著减少，封冻时间呈明显缩短趋势。

研究发现，北大西洋涛动的增强和北欧地区气温的升高是导致皮海湖封冻时间缩短的主要原因，同时，太阳辐射、气温、风浪均可影响湖冰动态变化过程。

（1）说明北大西洋涛动增强对皮海湖风浪的影响。

（6分）
（2）分析近半个世纪以来皮海湖风浪变化导致湖冰数量减少的动力机制。

（8分）
（3）简述湖冰动态变化与太阳辐射、气温之间的相互作用缩短皮海湖封冻时间的过程。

（8分）
18.
（1）北大西洋涛动增强，表明冰岛低压和亚速尔高压之间气压差变大（2分），盛行西风增强（2分），皮海湖风浪加大（2分）。

（2）风浪加大导致湖冰破碎（2分），湖冰与湖水的接触面积增大（2分），促进湖冰融化；风浪加大扰动湖水（2分），使上下层湖水交换显著（2分），不利于湖冰冻结。

（3）湖冰减少导致湖面对太阳辐射的反射作用减弱（2分），更多的太阳辐射被湖水吸收（2分），导致湖区气温升高（2分），而气温升高则进一步延缓湖冰冻结并加速湖冰融化（2分），最终缩短皮海湖封冻时间。

说明：本文转自网络。

219477162_北大西洋涛动和英国-鄂霍次克海走廊型遥相关对2022_年盛夏长江中下游极端高温的

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型密切相关 Y>E0EA/!)5/<0A5 '<>>E3<>Y)'

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利于副热带反气旋的形成同时正位相的与 Y)' 丝绸之路遥相关耦合有利于经向
偶极型环流模态的形成在该环流模态的影响下对流层高层的南亚高压和西风急流
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!"!! 年盛夏 *-) 月"北半球中高纬度的环流异常非常明显"相对正压的异常环流中心呈波列形式从北大西洋上空一直影响至东亚地区上空%图 #&) 此时"中国南方地区受到相对正压的异常反气旋高压控制%图 #&) 在对流层低层"该异常高压控制我国南方地区"异常中心位于我国东南沿海和西北太平洋上空%图 #?&) 随高度升高"该异常高压逐渐向北倾斜并向西延伸) 在中层 +"" 上 /,? "高压控制我国南方及青藏高原地区"表明西太平洋副热带高压明显加强且向西延伸%图 #7&) 在高层 !"" 上异 /,? " 常高压向西延伸至地中海地区附近"表明高层南亚高压强度偏强"位置偏北且东部显著东伸 %图 #9&) 在其北侧的东西伯利亚地区受到相对正压的异常气旋低压控制%图 #&) 北部的异常气旋和南部的异常反气旋共同形成经向偶极型的环流模态

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。

1993-2011年北大西洋与北太平洋的波浪变化及其原因探究

1993-2011年北大西洋与北太平洋的波浪变化及其原因探究石永芳;杨永增;吴克俭;尹训强【摘要】基于1993-2011年的7套卫星高度计数据,分析北大西洋和北太平洋的波浪变化趋势;利用NCEP/NCAR提供的月平均风场及SLP(Surface Level Pressure)数据,分析风场和SLP的空间变化特征,并通过主成分分析进一步考察了波浪变化与SLP的相关关系.结果表明:北大西洋波浪变化趋势的空间分布呈偶极子形态,西南区域为增大趋势,东北区域为减小趋势;而北太平洋波浪变化的主要特征是在中纬度带呈明显的减小趋势;比较而言,波浪变化趋势的空间形态与SLP变化的空间分布特征更接近,波浪主要模态的空间分布及时间系数与SLP距平场的震荡特征十分吻合,大尺度背景场SLP的变化对波浪的长期变化趋势有重要的影响.%We studied the trends of significant wave height in 1993-2011 in the North Atlantic and North Pacific based on seven sets of satellite altimeter data,and analyzed the spatial variability of wind and SLP (surface level pressure),using monthly mean data provided byNCEP/NCAR.Furthermore,the link between wave and SLP is determined by PCA (principal component analysis).The results show that overall pattern of SWH (significant wave height) in North Atlantic is dipole-shaped.The increasing trend in SWH is in the southwestern North Atlantic and the decreasing trend in SWH in the northeastern Atlantic.In North Pacific,the wave variability features a significant decreasing trend in mid-latitudes.The spatial pattern of wave variability is very similar to the SLP's.The principal space and time modes of wave are consistent with the oscillation of theSLP anomaly filed.The changes of large-scale background field-SLP play an important role in long-term change of wave.【期刊名称】《海洋与湖沼》【年(卷),期】2014(045)004【总页数】10页(P685-694)【关键词】波浪变化趋势;SLP(Surface Level Pressure);主成分分析;北大西洋;北太平洋【作者】石永芳;杨永增;吴克俭;尹训强【作者单位】中国海洋大学海洋青岛266100;国家海洋局第一海洋研究所青岛266061;中国海洋大学海洋青岛266100;国家海洋局第一海洋研究所青岛266061【正文语种】中文【中图分类】P731.22近岸和近海工程建筑物处于严酷的海洋环境下,要保证建筑物在此环境中安全并能在使用期内发挥其应有功能,波浪常常是最主要的环境影响因素,对波浪严重性估计过低将导致近岸和近海工程被破坏,而估计过高又将导致很大的浪费。

北大西洋涛动指数变化与北半球冬季阻塞活动

北大西洋涛动指数变化与北半球冬季阻塞活动柴晶品;刁一娜【期刊名称】《大气科学》【年(卷),期】2011(35)2【摘要】The linear regression analysis shows that there is a significant correlation between the North Atlantic Oscillation (NAO) and the variation of blocking frequency and intensity in the Atlantic Ocean, Europe, and the Ural Mountains. During the negative NAO phase, the blocking activities are more frequent and stronger in the Atlantic region. In the positive NAO phase, the blocking activities in the Atlantic region and their frequency diminish, which enhance in Continental Europe, and at the same time the blocking activities reduce markedly in the Ural Mountains. The increase and decrease of positive NAO index correspond to different variations of the blocking activities in the Atlantic Ocean and Europe. The local distribution of blocking activities' frequency demonstrates that during the increasing phase of the positive NAO index the blocking activities in the Atlantic Ocean are significantly restrained,which enhance evidently in Continental Europe, and their center shifts to the Continent. But in the weakening stage of the positive NAO index, the center of blocking activities shifts westward to the Atlantic Ocean. The annual changes in the regional blocking events show that the blocking situations in the Atlantic and the Urals region have a downward trend during the enhancing phaseof the NAO index, which increase in Europe; in the weakening phase of the NAO index, the Atlantic blocking cases present a weak uptrend, which trend downwards in Europe and the Ural region. The strength and position of mid-latitude eddy play an important role in the NAO phase variations. The eastward strengthening of the Atlantic storm track is beneficial to NAO tending to positive phase, corresponding to increasing in blocking frequency in Continental Europe, but further strengthening can increase blocking activities in the Atlantic Ocean.%线性回归分析表明北大西洋涛动(NAO)主要与大西洋、欧洲及乌拉尔山地区阻塞的频率和强度的变化存在显著相关关系.在NAO负位相时期阻塞活动在大西洋地区较为频繁且强度较强,正位相时期大西洋地区阻塞活动减少,强度减弱,而欧洲阻塞加强,频率增加,同时乌拉尔山地区的阻塞活动也显著减少.NAO正指数的增强和减弱对应于大西洋和欧洲阻塞活动的不同变化.局地阻塞活动频率分布显示:在NAO正指数增强的阶段,大西洋的阻塞活动受到明显抑制而欧洲大陆阻塞活动明显增加,活动中心向欧洲大陆偏移;但在NAO正指数减弱的阶段,阻塞活动中心向大西洋一侧移动.区域性阻塞的逐年变化表现为:大西洋和乌拉尔地区阻塞在NAO指数增强的阶段呈下降趋势,欧洲阻塞呈增加的趋势;在NAO指数减弱的阶段大西洋阻塞为弱的上升趋势,欧洲和乌拉尔地区阻塞呈下降趋势.中纬度涡旋活动的强弱和位置对NAO位相的变化起到重要作用.大西洋风暴活动向东加强有利于NAO趋于正位相,对应于欧洲大陆阻塞发生频率增加;但其进一步加强可使大西洋阻塞活动增加.【总页数】13页(P326-338)【作者】柴晶品;刁一娜【作者单位】天津市滨海新区气象局,天津,300457;中国海洋大学海洋环境学院,青岛,266100【正文语种】中文【中图分类】P461【相关文献】1.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 [J], 韩方红;陈海山;马鹤翟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.北极涛动、极涡活动异常对北半球欧亚大陆冬季气温的影响 [J], 沈柏竹;廉毅;张世轩;李尚锋4.北极涛动与北大西洋涛动的低频变化特征 [J], 胡跃文;杨小怡5.冬季北大西洋涛动与极涡的变化研究 [J], 朱智慧;王延凤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

中国降水回归模型设计策略与回报检验

中国降水回归模型设计策略与回报检验张凯静;汪萍;戴新刚;程智【摘要】利用中国160站降水记录及欧洲中心ERA-Interim再分析数据等构建了16种线性回归降水预测模型,包括"站点"降水直接/间接预测模型(间接模型是指先预测东亚季风指数,再以此估计站点降水),以及"区域-站点"降水直接/间接预测模型,即先预测一个区域的降水再分配到站点.此外,还构建了所有模型集合的降水预测模型.预报因子包括两种ENSO指数、北大西洋涛动(NAO)指数和青藏高原积雪深度等4个因子.模型亦分为3因子和4因子(包括积雪因子)组及对降水取/不取对数组等前处理.2005—2016年的回报试验表明,"站点"模型优于"区域-站点"模型,对降水取对数模型优于不取对数模型.另外,"站点"模型组中的间接降水预测模型优于直接模型,但"区域-站点"组却相反.ERA-Interim积雪深度资料不确定性带来的偏差超过该因子对降水预测的贡献.平均PS评分最高的是3因子的直接站点降水取对数模型(MDS-3Ln),平均达到71分,高于集合模型(MEM)得分.这些结果表明,线性回归降水模型的设计理念与实际预测效果可能并不一致,其原因是因子的选取或数学处理过程会引入新的不确定性或偏差,必须综合评估各种设计方案的"成本-效益"关系.【期刊名称】《山东气象》【年(卷),期】2017(037)003【总页数】9页(P27-35)【关键词】降水预测;回归方程;东亚季风;ENSO指数;NAO指数【作者】张凯静;汪萍;戴新刚;程智【作者单位】青岛市气象台,山东青岛266003;中国科学院大气物理研究所东亚区域气候环境重点实验室,北京100029;中国气象科学研究院大气成分研究所,北京100080;中国科学院大气物理研究所东亚区域气候环境重点实验室,北京100029;93381部队分区气象台,黑龙江哈尔滨150223【正文语种】中文【中图分类】P46在气候变暖背景下，中国旱涝灾害频发且呈上升趋势[1]。