14、东北地区春季极端低温的时空变化特征及其与大西洋海温异常的关系.ppt

研究背景 资料与方法 结果分析 数值模拟 总结 研究背景 资料与方法 结果分析 数值模拟 总结 极端低温是对我国农业生产有重要影响的气候灾害，尤其是东北地区影响最为显著，极端低温事件会对东北地区粮食产量造成大幅度减产。 近年来，大量的研究对极端天气气候事件的基本特征已展开了深入的研究，极大地加深了人们对于极端气候事件演变规律的认识。 目前对极端温度事件的研究大多侧重于揭示其趋势变化，缺乏对极端温度事件异常型的分析，同时关于极端气候事件的成因和机理方面的认识也还远远不够。 研究背景 资料与方法 结果分析 数值模拟 总结 图1 研究区域及气象站点分布图 东北地区64个台站1958年-2007年逐日平均气温资料。 1957年-2007年NCEP/NCAR再分析资料。 极端低温的定义 本文采用黄丹青等（2008）的方法确定极端低温阈值和极端低温频数。 本文选定极端低温事件频数作为衡量极端低温事件的指标。 研究背景 资料与方法 结果分析 数值模拟 总结 东北地区春季极端低温事件频数的趋势分析 东北地区春季极端低温事件频数的异常特征分析 东北春季极端低温频数多年和少年的同期环流异常特征 图5为东北春季极端低温事件频数的标准化序列，定义频数距平大于1.0为极端低温多年，小于-1.0为极端低温少年。以这个标准得到了： 8个多年：1958，1962，1969,1970,1971,1972,1980,1987。 6个少年：1968,1989,1992,2002,2003,2004。 东北春季极端低温频数多年和少年的同期环流异常特征 东北春季极端低温频数多年和少年的同期环流异常特征 全球海温异常与春季极端低温事件频数的关系 研究背景 资料与方法 结果分析 数值模拟 总结 模式和实验方案 模式介绍 NCAR CAM3. 0是大气环流模式系列的必威体育精装版版本。该模式是一个全球谱模式 ,采用三角形谱截断 ,水平分辨率为T42。 实验方案 为了研究冬、春季中北大西洋海温异常对东北春季极端低温的影响, 在这里设计如下两个数值试验: 控制实验：海温及其他外强迫场采用随时间变化的气候平均场作为背景场 ,积分10a。 海温异常实验：取模式积分第6年2月的结果作为初始值,与第1个实验不同之处在于模式积分过程中，12月份至下一年5月份的中北大西洋海温气候场上分别叠加了6个月正、负海温异常场,其分布见图9,在积分过程中保持海温异常不变，积分5a。 中北大西洋海温异常对东北春季温度的影响 中北大西洋海温异常对北半球春季大气环流的影响 中北大西洋海温异常对东北春季温度的影响机制 研究背景 资料与方法 结果分析 数值模拟 总结 总结 近50年来我国东北春季极端低温事件频数整体呈减少趋势。 东北春季极端低温事件频数与同期北半球大气环流存在显著的相关。 东北春季极端低温事件频数的年际变化与前期秋冬以及同期中北大西洋海温存在显著的关系。 数值试验结果表明, 中北大西洋海温的异常可通过激发欧亚波列影响欧亚上空的大气环流, 从而影响到东北地区的温度。 附录 采用累积频率的统计方法在全年的每一日分别以95%（5%）累积频率为标准确定每一台站的日尺度的极端高（低）温事件的阈值。但是该日阈值的曲线不够光滑, 与太阳高度角的变化曲线吻合度不高, 其中包含系统性天气尺度扰动的信息。因此对其进行低通滤波加以修正, 滤去8 d以下的波动,最终得到具有季节变化的极端温度事件的日阈值。将日平均气温低于或等于其对应的低阈值为一次极端温度的低温事件，并以某时间段发生极端低温事件的次数称为极端低温事件频数。 东北地区春季极端低温的时空变化特征及其与大西洋海温异常的关系 张霏燕、徐海明 （南京信息工程大学） 国家科技支撑计划课题“近百年来我国极端天气气候事件变化特征及其影响”（课题编号：2007BAC29B02)资助 2010年9月29日 辽宁沈阳 研究背景 资料 图2.呼玛站极端低温的阈值分布。横坐标为月份，纵坐标为温度（单位：℃） 图3 1958-2007年东北地区春季极端低温事件频数的趋势系数 （圆形，三角形分别表示通过95%，99%显著性水平检验） 图4 东北春季极端低温事件频数距平EOF展开前2个特征向量 空间型分布（a,c）及时间系数（b,d） 图5 东北春季极端低温事件 频数的标准化序列 图6 东北春季极端低温事件频数与500hPa高度场的相关系数分布(a)及500hPa高度场差值 分布(b)(多年-少年)(单位：10gpm) (阴影区为通过95%显著性检验区域) (a) (b) 春季北极涛动指数与东北春季极端低温频数的相关系数为-0.449。 春季东北冷涡强度指数与东北春季极端低温频数的相关系数为0.702。 东北冷涡的影响