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5 月孟加拉湾热带气旋引起的经向水汽输送对青藏高原的影响

文献类型:学位论文

作者周晓莉1,2
答辩日期2022-01
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院深海科学与工程研究所
导师谢强研究员
关键词热带气旋 青藏高原 水汽输送 孟加拉湾 水汽收支
学位名称理学博士
学位专业物理海洋学
英文摘要

本文利用 WRF 模式及统计分析方法,研究了 1979-2019 年 5 月孟加拉湾热 带气旋引起的经向水汽输送对青藏高原的影响。首先分析了孟加拉湾热带气旋向 青藏高原的经向水汽输送通道。孟加拉湾热带气旋周围的水汽可以被热带气旋中 心东侧对流层上层的南风输送至青藏高原以南。但水汽能否跨越青藏高原南边界 取决于孟加拉湾热带气旋与槽、脊的配置。由于长波槽、脊与短波槽、脊存在差 异,所以进行了分类讨论。 对于热带气旋与长波槽、脊的配置类型,讨论了长波槽、脊影响水汽跨越青 藏高原南边界的物理机制及两种配置的可预报性,并利用 WRF 模式进行了验证。 当热带气旋在青藏高原南边界附近继续向北运动的过程中,热带气旋的风场会与 西风带槽前的西南风(槽前气旋)或脊前的西北风(脊前气旋)发生相互作用。 槽前(脊前)气旋的水汽可以(很难)跨越青藏高原南边界。在靠近槽线(脊线) 区域,经向加速度为正值(负值),导致经向速度增加(减小)。因此,当热带 气旋风场从槽前靠近槽线的区域进入西风带时,是最有利于水汽在青藏高原范围 内向北输送的。另外,对于槽前气旋,热带气旋中心与青藏高原南边界的相对位 置以及西风带的相对位置会影响水汽输送的区域。当热带气旋中心相对偏南(偏 东),水汽输送的位置也相对偏南(偏东);当热带气旋中心相对偏北(偏西), 水汽输送的范围会向北(西)扩大。当西风带位置相对偏南(北),水汽输送的 位置相对偏南(北)。通过 WRF 模式的结果验证了槽前气旋与青藏高原南边界 的相对位置对水汽输送的重要作用。另外,对于槽前气旋,青藏高原南边界的经 向水汽收支与热带气旋的强度为正相关关系,与热带气旋中心到青藏高原南边界 的经向距离为负相关关系。然而,对于脊前气旋,经向水汽收支与热带气旋的强 度和距离的相关性并不显著。热带气旋与长波槽、脊的配置可以通过孟加拉湾东 部和阿拉伯海南部两个关键海区的季节内振荡活动来预测。 对于热带气旋与短波槽、脊配置的类型,讨论了短波槽、脊影响水汽跨越青 藏高原南边界的物理机制。对于此类配置,在热带气旋活动时期,青藏高原附近 的槽、脊形势大致可分为三种:短波槽、短波脊和小扰动。短波槽和短波脊影响 5 月孟加拉湾热带气旋引起的经向水汽输送对青藏高原的影响 II 水汽跨越青藏高原南边界的物理机制与长波槽和长波脊基本一致;小扰动的形势 与短波脊类似。对于短波槽、脊的配置,西风带的经向位置非常重要。当西风带 位置偏南,即使短波槽前的水汽也不一定能跨越青藏高原南边界。 最后,讨论了西风带经向位置的季节性变化对双峰值期水汽输送贡献率的影 响。5 月、10-11 月为两个峰值期,5 月孟加拉湾热带气旋频率最低但水汽输送贡 献率却最高,11 月热带气旋频率最高但水汽输送贡献率却最低。造成此现象的 主要原因是西风带经向位置的差异。西风带主要通过两种方式影响水汽输送贡献 率:首先西风带位置偏南,当热带气旋与西风带脊配置,会限制气旋中心能到达 的最北位置;另外,槽、脊的不同配置以及西风带的经向位置不同也会影响水汽 跨越青藏高原南边界。

语种中文
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源URL[http://ir.idsse.ac.cn/handle/183446/10789]  
专题研究生部
深海科学研究部_海洋环流观测与数值模拟研究室
作者单位1.中国科学院大学
2.中国科学院深海科学与工程研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
周晓莉. 5 月孟加拉湾热带气旋引起的经向水汽输送对青藏高原的影响[D]. 中国科学院深海科学与工程研究所. 中国科学院大学. 2022.

入库方式: OAI收割

来源:深海科学与工程研究所

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