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2012-2013年中国西南地区秋、冬、春季持续干旱的成因 总被引：2，自引：0，他引：2
利用多种资料从大尺度大气环流、水汽输送、热带海表温度、北极涛动、平流层极涡等方面分析了2012-2013年中国西南地区秋、冬、春季持续干旱的成因。结果表明, 西南水汽输送偏弱、高纬度地区南下冷空气路径偏东、冷暖空气难以在西南地区上空交汇, 是此次持续干旱的直接原因。这段时间西南地区大都受平直西风气流控制, 孟加拉湾和中南半岛地区位势高度较常年偏高, 不利于这些地区气旋性环流的发展;热带海表温度异常变化,特别是冬春季印度洋海表温度的持续偏高, 使得菲律宾地区上空低层反气旋异常环流增强。这些都导致了西南向水汽输送偏弱。此外, 北极涛动异常变化对西南地区的干旱也有重要影响, 北极涛动持续处于负位相, 不仅使南支槽减弱变浅, 西南水汽输送减少, 还导致贝加尔湖高压脊偏弱, 使北方南下冷空气主体偏东。冬季平流层极涡强度的变化在各个高度的位势高度场和位势涡度场上都有体现, 其变化对冷空气的强度及路径有明显影响。 相似文献
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引发强沙尘暴的蒙古气旋的动力特征分析 总被引：10，自引：6，他引：4
对造成2002年4月5—9日东亚地区一次引发强沙尘暴天气过程的蒙古气旋发生发展过程进行了动力学分析。结果发现,这次气旋发展发生在斜压区中,500 hPa涡度平流和对流层下部的温度平流、大气加热率均对气旋的发生有贡献;气旋的发展阶段以温度平流为主,在气旋发展最强盛阶段对流层下部温度平流的作用大于其他项;气旋减弱阶段大气加热率所起的作用占主导地位,涡度平流和温度平流作用较小;Q矢量锋生函数分析表明大气斜压性的作用不可忽视。位涡的垂直输送作用明显,并形成了对流层内的垂直位涡柱。在气旋的发生发展过程中,始终伴有高空急流,它不仅有利于气旋的发展,同时还激发了低空急流的出现,因此引发该次强沙尘暴的蒙古气旋发生发展过程中对流层内有高低空急流耦合作用。 相似文献
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近百年北极涛动对中国冬季气候的影响 总被引：78，自引：3，他引：75
北极涛动 (AO) 是北半球冬季热带外行星尺度大气环流最重要的一个模态,对北半球及区域气候有重要影响。利用中国近50年和近百年气温和降水资料分析了北极涛动对我国冬季气候的影响。当AO指数偏强时,我国大部分地区冬季气温偏高,同时降水也偏多。AO和西伯利亚高压对我国冬季气候的影响在年际和年代际尺度上有不同的特征, 在年际尺度上西伯利亚高压对我国气温的影响要远强于AO,而AO对我国降水的影响则比西伯利亚高压的影响要显著。这种关系也可以通过比较分析对流层低层和中高层环流形势在AO不同位相时的变化得到进一步验证。这说明AO对我国冬季气温和降水影响的机制是不一样的。在年代际尺度上,AO对气温和降水都有显著的影响。AO和西伯利亚高压一起能解释近百年来我国冬季温度和降水方差的35% 和11%。 相似文献
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采用Hadley中心1953—2012年海冰密集度资料、NCEP/NCAR逐月再分析资料和1977—2011年日本气象厅台风资料,对冬春季北极海冰变化的主要特征进行了分析,并对冬春季北极海冰变化与西北太平洋台风活动之间的关系进行了初步探讨。结果表明,冬春季北极海冰表现为明显的年代际变化,且在1965—2004年间具有3—4 a的低频振荡周期。在20世纪60年代后期和70年代初期,海冰变化最为显著。冬春季海冰变化与西北太平洋热带气旋生成频次、强度频次的相关性在9月份明显高于其他月份,且为正相关,而与热带气旋强度等级有较显著的负相关性。冬春季北极海冰变化与夏季西太平洋副高强度、副高面积均有很好的负相关关系。冬春季海冰面积偏多(少)时,夏季北美东部、冰岛附近地区、北太平洋以及中低纬度大部地区500 h Pa高度场为负(正)距平分布。冬春季北极海冰面积异常对北半球大气环流的持续性影响,在随后到来的台风盛期有较明显的体现。 相似文献
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北极涛动异常对西北地区东部沙尘暴频次的影响 总被引：7，自引：4，他引：3
利用西北地区东部沙尘暴日数资料、北极涛动指数资料、东亚高低空大气环流形势场资料,分析了沙尘暴日数与北极涛动的关系,进而研究了北极涛动异常年东亚大气环流分布特征,探讨了北极涛动影响西北地区东部沙尘暴的可能途径。结果表明：西北地区东部沙尘暴频次呈波动减少之势,20世纪80年代中期发生气候突变;北极涛动指数与西北地区东部沙尘暴频次显著负相关,二者年际、年代际变化都有较好的应关系,北极涛动正位相年,西北地区东部沙尘暴偏少,反之亦然。究其原因：北极涛动异常对东亚冬季风强度、东亚高低空气压场、风场分布形势有重要影响：北极涛动正位相年,东亚冬季风、蒙古高压均偏弱;500 hPa高度场上,春季西风带纬向环流占优势,极涡面积偏小,强度偏弱,贝加尔湖阻塞高压异常强盛,蒙古国及我国华北和西北地区位于贝加尔湖阻塞高压底部的暖区里,地面至高空西北风偏弱;在这种形势下,整个中高纬度冷空气势力较弱,活动次数偏少,不利于大风、寒潮天气的发生,因此沙尘暴频次也偏少。而北极涛动负位相年基本相反。 相似文献
6.
本文根据迄今为止对南极臭氧洞研究的成果,综述了南极臭氧洞形成的诸种原因。研究表明人类排放到大气中的污染物氟里昂,通过发生在极地平流层云表面上的非均相化学反应所分解出的活跃的氯基,经过光化学反应过程大量分解臭氧是出现南极臭氧洞的内部原因;太阳活动、大气长波辐射及大气环流造成南极平流层环极涡旋中出现的极地平流层云,可能是形成南极臭氧洞的外部条件。南极臭氧洞的闭合很可能是南半球春季逐渐增强的行星波活动往南极平流层输送的臭氧增多的结果。同时讨论了南极臭氧洞未来的可能趋势,估计南极臭氧洞可能会持续下去,并随着大气环流的波动,其程度和范围也会出现波动。 相似文献
7.
在过去30年间,北极气候发生了前所未有的异常变化,北极海冰变化更是经历了令人瞩目的、从平缓到突变的缩减过程,因此,北冰洋及其海冰的研究得到广泛的重视。综述当前国内外有关北极海冰快速变化的研究工作,对这些大气的现场观测和卫星遥感资料的分析,以及一些全球和区域气候模拟的结果,基本上一致地指出了近3O年来北极海冰的快速衰减趋势,尤其是夏季北极海冰正以每lO年超过10％的变化幅度快速减少。从海冰的基本物理特征、与大气海洋相互作用的物理过程、及其对全球和北极气候变化的响应和反馈机制,研究形成这种快速变化的因子--海表面气温增暖,太平洋与大西洋人流的热盐性质变化,以及大气环流模态的影响等。 相似文献
8.
全球变暖引发了北极地区的快速变化。北极地区苔原冻土带退化、海冰面积退缩和厚度变薄将使北极生态系发生重要变化 ,因而引起碳的生物地球化学循环过程变异。为精确评估北极地区对人为大气CO2 的吸收通量 ,围绕北极苔原、边缘海和极区海域的碳循环研究引起了重视。调查表明 ,北冰洋和亚北冰洋海冰区是海洋吸收大气CO2 的重要汇区 ,北冰洋具有吸收大气CO2 约 1×GtC/a的能力 ,北冰洋夏季冰缘区的长光照和高生产力促进了对大气CO2 的吸收能力 ,北冰洋深水环流和通风作用也有利于表层碳向深水转移。最近有些调查表明 ,如温度继续升高 ,北极苔原有可能从碳汇转变成大气碳源。国际上正加强北极地区碳循环研究的规划和计划 ,企图通过改进现场调查观测手段以及研究方法 ,来定量研究和模式预测变化中北极地区的碳汇潜力及其对地球气候的影响。 相似文献
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通过分析南北极地区文献数据库 ( AAR CD- ROM) ,极地文献数量、极地主要学科文献数量、极地冰川学科及其分支的文献数量在不同时期的发展变化情况 ,得出的主要结论有 :自 1 70 3年有第一篇极地文献到 1 90 0年间 ,极地文献数量不多 ,1 90 0年左右时间的文献量有一个增量 ,从1 957～ 1 958年的国际地球物理年以来 ,南极研究得到很大发展 ,北极研究则是在 1 970年以来有更大的发展 ,这样的发展势头继续保持着 ;极地研究的有大量的极地冰川文献 ,其次是极地海洋、极地地质、极地生物等学科文献 ;南极地区学科侧重点有天文、大气、地质、生物等学科 ,北极地区侧重在海洋、资源、环境等学科 ;南极研究中发展最快的学科有环境科学、信息科学 ,在北极地区 ,环境科学、生物科学、信息科学和医学的发展较为迅速 ;极地冰川学科与其它学科产生交叉研究 ,出现了一些新的分支 ,学科交叉发展和分支现象在极地的其它极地学科领域也普遍存在 ,也是极地学科发展变化的趋势之一。 相似文献
10.
为探讨南极、北极强信号区域海冰变化 ,青藏高原陆面热力状况与北半球大气环流及中国气候变异的遥相关特征以及“三极”因子间的“互反馈”机制 ,应用遥相关等统计方法研究了影响东亚以及中国区域气候变化特征前期“三极”强信号特征 ,探讨了两极海冰与高原陆面水热状况之间的“耦合”影响及其“互反馈”相关特征 ,比较了“三极”前期因子对中国夏季气候变异的贡献程度及其动力结构形成的影响特征 ,并从全球海 -陆 -气 -冰相关定性模型来认识全球气候变化与中国区域气候变异的形成机制。 相似文献
11.
The Arctic vortex is a persistent large-scale cyclonic circulation in the middle and upper troposphere and the stratosphere. Its activity and variation control the semi-permanent active centers of Pan-Arctic and the short-time cyclone activity in the subarctic areas. Its strength variation, which directly relates to the atmosphere, ocean, sea ice and ecosystem of the Arctic, can affect the lower atmospheric circulation, the weather of subarctic area and even the weather of middle latitude areas. The 2003 Chinese Second Arctic Research Expedition experienced the transition of the stratosphereic circulation from a warm anticyclone to a cold cyclone during the ending period of Arctic summertime, a typical establishing process of the polar vortex circulation. The impact of the polar vortex variation on the low-level circulation has been investigated by some scientists through studying the coupling mechanisms of the stratosphere and troposphere. The impact of the Stratospheric Sudden Warming (SFW) events on the polar vortex variation was drawing people's great attention in the fifties of the last century. The Arctic Oscillation (AO), relating to the variation of the Arctic vortex, has been used to study the impact of the Arctic vortex on climate change. The recent Arctic vortex studies are simply reviewed and some discussions on the Arctic vertex are given in the paper. Some different views and questions are also discussed. 相似文献
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In this study, three-dimensional structures and the life-time behavior of arctic cyclones are investigated as case studies, using reanalysis data of JRA-25 and JCDAS. In recent years, arctic region has undergone drastic warming in conjunction with the reduced sea ice concentration in summer. The rapid reduction of the sea ice concentration is explained, to some extent, by a pressure dipole of the arctic cyclone and Beaufort high over the Arctic Ocean. This paper presents some case studies for the structure of the arctic cyclone.It is found by the analysis of this study that the arctic cyclone indicates many differences in structure and behavior compared with the mid-latitude cyclone. The arctic cyclones move rather randomly in direction over the Arctic Ocean. The arctic cyclone has a barotropic structure in the vertical from the surface to the stratosphere. The arctic cyclone detected at the sea level pressure is connected with the polar vortex at the 500 hPa level and above. Importantly, the arctic cyclone has a cold core in the troposphere and a warm core around the 200 hPa level. The mechanism of the formation is discussed based on the analyzed structure of the arctic cyclones. 相似文献
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对1979—2009年月平均的CFSR（The Climate Forecast System Reanalysis）海冰密集度（SIC）和海平面气压（SLP）资料进行多变量经验正交函数分解（MV—EOF）,得出耦合主模态,并通过对温度、位势高度和风场的回归分析,进一步探寻海冰与大气环流的关系,第一模态SLP的特征为北极涛动（AO）,SIC呈离散的正负中心分布但大体为东西反位相,AO正位相时,喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海和鄂霍次克海海冰减少,巴芬湾、波弗特海、楚科奇海和白令海海冰增加。耦合第二模态的SLP呈偶极子分布,负、正异常中心在巴伦支海和波弗特海,SIC在巴伦支海,弗拉姆海峡,格陵兰海,拉布拉多海和白令海,鄂霍次克海地区有正异常,在喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚科齐海和波弗特海为负异常。耦合第三模态SLP在冰岛地区存在负异常中心,在拉普捷夫海地区有正异常中心,SIC在巴伦支海北部、弗拉姆海峡、格陵兰海为负异常,其余地区全为正异常。
对SLP和SIC分别进行EOF分解,并与耦合模态进行比较,SLP的EOF主模态的时空分布与耦合模态中SLP的时空分布十分相似,SIC的EOF模态的时空分布则与耦合模态中SIC的时空分布有较大差别,说明耦合模态对SIC的分布影响较大,即大气环流对海冰分布的影响为主要的过程,海冰对大尺度的大气环流的模态的影响不明显。 相似文献
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基于1980~2013年新疆地区8个探空站逐日观测资料,利用Mann-Kendall非参数检验法,分析新疆30多年来高空大气温度时间序列的变化趋势、突变时间及二者的显著性,探讨其与地面温度变化关系。结果表明：近30多年来,新疆对流层上层至平流层中下层表现为降温趋势,对流层中下层呈升温趋势,对流层上层和平流层中下层降温幅度大于对流层中下层的增温幅度;新疆高空温度的变化存在明显的季节差异;新疆高空各层温度在20世纪90年代初发生显著性突变,晚于北半球地面温度突变年份,早于相对应的地面温度突变时间;新疆对流层中下层温度在不同时段和不同季节与地面温度的变化不同,1980~2013年二者均呈显著的增温趋势,而1998~2013年二者的变暖趋势均减缓,甚至还表现为微弱的下降趋势。 相似文献
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《Polar Science》2014,8(2):73-85
Under-ice observations of algal biomass and seasonality are critical for understanding better how climate-driven changes affect polar ocean ecosystems. However, seasonal and interannual variability in algal biomass has been studied sparsely in perennially ice-covered polar ocean regions. To address this gap in polar ocean observing, bio-optical sensors for measuring chlorophyll fluorescence, optical scattering, dissolved organic matter fluorescence, and incident solar radiation were integrated into Ice-Tethered Profilers (ITPs). Eight such systems have been deployed in the Arctic Ocean, with five profilers completing their deployments to date including two that observed an entire annual cycle in the central Arctic Ocean and Beaufort Sea respectively. These time series revealed basic seasonal differences in the vertical distributions of algal biomass and related bio-optical properties in these two regions of the Arctic Ocean. Because they conduct profiles on daily or sub-daily scales, ITP bio-optical data allow more accurate assessments of the timing of changes in under-ice algal biomass such as the onset of the growing season in the water column, the subsequent export of particulate organic matter at the end, and the frequency of intermittent perturbations, which in the central Arctic Ocean were observed to have time scales of between one and two weeks. 相似文献
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Glen MacDonald Benjamin Felzer Bruce Finney Steven Forman 《Journal of Paleolimnology》2000,24(1):1-13
Although paleoclimatic research in the Arctic has most often focused on variations in temperature, the Arctic has also experienced changes in hydrologic balance. Changes in Arctic precipitation and evaporation rates affects soils, permafrost, lakes, wetlands, rivers, ice and vegetation. Changes in Arctic soils, permafrost, runoff, and vegetation can influence global climate by changing atmospheric methane and carbon dioxide concentrations, thermohaline circulation, and high latitude albedo. Documenting past variations in Arctic hydrological conditions is important for understanding Arctic climate and the potential response and role of the Arctic in regards to future climate change. Methods for reconstructing past changes in Arctic hydrology from the stratigraphic, isotopic, geochemical and fossil records of lake sediments are being developed, refined and applied in a number of regions. These records suggest that hydrological variations in the Arctic have been regionally asynchronous, reflecting the impacts of different forcing factors including orbitally controlled insolation changes, changes in geography related to coastal emergence, ocean currents, sea ice extent, and atmospheric circulation. Despite considerable progress, much work remains to be done on the development of paleohydrological proxies and their application to the Arctic. 相似文献
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北极环极边界流是新近揭示的重要海洋现象 ,是对北冰洋海洋环流长期研究结果综合得到的概念。在本文中 ,详细介绍了北极环极边界流的主要结构和水团特征 ,论述了研究北极环极边界流的意义和前景 ,深入探讨了北极环极边界流面对的科学问题 ,指出了解决这些问题的关键科研工作。文章指出 ,从整体上研究北极环极边界流是非常重要的 ,需要全面考察北冰洋的质量和能量平衡、深层水通风过程以及水体的混合过程。在进一步的研究工作中需要更多的有针对性的现场观测、开展多学科协作研究。数值模拟仍然是北极环极边界流的重要研究手段 ,需要改善数值模式 ,提高数值模拟的质量。 相似文献
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Contrasting climate change in the two polar regions 总被引：1，自引：0，他引：1
The two polar regions have experienced remarkably different climatic changes in recent decades. The Arctic has seen a marked reduction in sea-ice extent throughout the year, with a peak during the autumn. A new record minimum extent occurred in 2007, which was 40% below the long-term climatological mean. In contrast, the extent of Antarctic sea ice has increased, with the greatest growth being in the autumn. There has been a large-scale warming across much of the Arctic, with a resultant loss of permafrost and a reduction in snow cover. The bulk of the Antarctic has experienced little change in surface temperature over the last 50 years, although a slight cooling has been evident around the coast of East Antarctica since about 1980, and recent research has pointed to a warming across West Antarctica. The exception is the Antarctic Peninsula, where there has been a winter (summer) season warming on the western (eastern) side. Many of the different changes observed between the two polar regions can be attributed to topographic factors and land/sea distribution. The location of the Arctic Ocean at high latitude, with the consequently high level of solar radiation received in summer, allows the ice-albedo feedback mechanism to operate effectively. The Antarctic ozone hole has had a profound effect on the circulations of the high latitude ocean and atmosphere, isolating the continent and increasing the westerly winds over the Southern Ocean, especially during the summer and winter. 相似文献