基本信息
- 项目名称：
- 中高纬度海洋热力异常与中国南方冬春季异常低温关系的研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文运用统计分析、奇异值分解（SVD）等方法，研究了中高纬度海洋热力异常与中国南方冬春季异常低温间的关系。结果表明，50年来中国南方冬春季异常低温事件共有9次，其中2008年冬春季低温强度为五十年一遇；新地岛以西的海表面温度异常与中国南方两广、贵州、湖南、重庆等地区的冬春季气温异常呈负相关；北大西洋区域的海表面温度异常与乌拉尔山地区500hPa位势高度异常呈正相关。对2008年低温冻雨个例的分析研究进一步验证了所得到的结论。
- 详细介绍：
- 本文利用NCEP/NCAR再分析资料，研究分析了1958年5月至2008年4月的50年间中国南方冬春季节的异常低温事件。统计结果表明，50年来中国南方冬春季异常低温事件共有9次，其中2008年冬春季温度最低，强度为五十年一遇。将气温距平与前期新地岛附近海域的热力异常、北大西洋海表面温度距平与乌拉尔山地区500hPa位势高度异常分别进行的奇异值分解（SVD），结果表明：新地岛以西（68.5°N～73.5°N , 39.5°E～52.5°E）的海表面温度（SST）异常与中国南方两广、贵州、湖南、重庆等地区的冬春季气温异常呈负相关，新地岛以西SST异常偏暖与中国南方冬春季异常低温具有重要的关系；北大西洋（30.5°N～64.5°N, 49.5°W～9.5°W）区域的海表面温度（SST）异常与乌拉尔山地区(50°N～70°N, 50°E～90°E)500hPa位势高度异常呈正相关，冬季北大西洋SST异常偏暖是影响欧亚大陆北部大气对流层中层出现阻塞高压的重要因素。对2008年1-2月低温冻雨个例的分析研究进一步验证了所得到的结论。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：得出中高纬度海洋热力异常与中国南方冬春季异常低温关系的一般规律。 基本思路：本作品首先统计分析了50年来我国南方冬春季节的异常低温事件，然后运用奇异值分解（SVD）的方法，对我国南方气温距平与前期新地岛附近海域的热力异常，北大西洋海表面温度距平场与乌拉尔山地区500hPa位势高度异常场分别进行了研究，得出一般结论。最后对2008年的异常低温事件进行分析，验证结论。
科学性、先进性及独特之处
- 1、将海洋和大气联系起来，特别是研究了中高纬海洋热力异常与中国南方冬春季节气温异常的关系，并得出了具有气候态意义的一般规律。 2、理论与实际相结合，对2008年异常低温事件进行了分析。
应用价值和现实意义
- 本作品为气象系学生及从事相关研究的工作者提供了一些可参考的数据资料。 对科学利用气象预测指导社会经济发展，保障人民生命财产安全，建立和谐社会，具有重要的现实意义和长远的历史意义。
学术论文摘要
- 本文利用NCEP/NCAR再分析资料，研究分析了1958年5月至2008年4月的50年间中国南方冬春季节的异常低温事件。统计结果表明，50年来中国南方冬春季异常低温事件共有9次，其中2008年冬春季温度最低，强度为五十年一遇。气温距平与前期新地岛附近海域的热力异常，北大西洋海表面温度距平与乌拉尔山地区500hPa位势高度异常分别进行奇异值分解（SVD），结果表明：新地岛以西（68.5°N～73.5°N , 39.5°E～52.5°E）的海表面温度（SST）异常与中国南方两广、贵州、湖南、重庆等地区的冬春季气温异常呈负相关，新地岛以西SST异常偏暖与中国南方冬春季异常低温具有重要的关系；北大西洋（30.5°N～64.5°N, 49.5°W～9.5°W）区域的海表面温度（SST）异常与乌拉尔山地区(50°N～70°N, 50°E～90°E)500hPa位势高度异常呈正相关，冬季北大西洋SST异常偏暖是影响欧亚大陆北部大气对流层中层出现阻塞高压的重要因素。对2008年1-2月低温冻雨个例的分析研究进一步验证了所得到的结论。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 该作品选题新颖，理论联系实际，具有很强的理论意义和应用价值。鉴定结果优秀，推荐参加竞赛。
参考文献
- [1]李崇银.中国东部地区的暖冬与厄尔尼诺. 科学通报, 1989, 34(4): 283-286. [2]何溪澄, 丁一汇, 何金海. 东亚冬季风对ENSO 事件的响应特征. 大气科学, 2008, 32(2): 335-344. [3]龚道溢, 王绍武. 近百年中国的异常暖冬与冷冬. 灾害学, 1999, 14(2): 63-68. [4]王遵娅, 张强, 陈峪等.2008 年初中国低温雨雪冰冻灾害的气候特征. 气候变化研究进展, 2008, 4(2): 63-67. [5]陈烈庭, 吴仁广. 太平洋各区海温异常对中国东部夏季雨带类型的共同影响. 大气科学, 1998 , 22 (5) : 718-726 [6]李琰, 王亚非, 魏东. 前期热带太平洋、印度洋海温异常对长江流域及以南地区6月降水的影响. 气象学报, 2007 , 65 (3) : 393-405 [7]王绍武. 中国冷冬的气候特征. 气候变化研究进展, 2008, 4(2): 68-72. [8]朱乾根、林锦瑞、寿绍文.天气学原理和方法.北京:气象出版社, 1981,243-244.
同类课题研究水平概述
- 异常低温是我国冬春季节的气象灾害之一。随着全球变暖问题的日益突出, 异常暖冬的研究取得了很多成果，而对冬春季节中国南方低温的研究相对较少。2008年1月中旬至2月初, 我国南方发生了罕见的低温、雨雪冰冻灾害天气，对人民群众的生产生活造成了很大的损失。对于异常低温事件的研究引起了诸多气候学和天气学研究者的重视。 常蕊等对中国南方多雪年环流特征及对关键区海温的响应进行了研究，根据NCEP／NCAR的月平均再分析资料，采用回归分析、合成分析等方法，探讨了La Nina(El Nino)气候背景下，大气外强迫因子北大西洋中纬度(45°N，30°W)、赤道印度洋、我国南海和东海海域海温异常对亚洲环流及我国南方降雪多寡的影响。 针对2008年春季的异常低温现象，王遵娅等研究指出，灾害发生区域的最大连续低温日数、最大连续降雪量和最大连续冰冻日数均为1951年以来的最大值,综合指标表明其强度为五十年一遇, 甚至百年一遇。 王东海等从天气动力学角度研究了2008年春季雨雪冰冻天气。研究指出，导致大气环流异常，从而促使这次低温雨雪冰冻强天气事件出现的主要因素包括 北极涛动(AO)的异常活跃；西风带上游50°N区域有极强的负涡度平流持续输送到阻塞区,阻塞形势长时间稳定维持;青藏高原以南低纬地区南支气流活跃,确保中国南方充沛的水汽来源;存在有利于冰雪风暴生成发展的天气、动力、物理学条件等。 海洋与大气之间存在相互作用和响应，海洋的热力状况通过海-气相互作用影响温度场、气压场和风场，进而影响大气环流。但目前，国内外对于海温影响天气的研究较少，并且已经进行的研究大多数都是探讨前期海温异常对我国夏季气候的影响，而对冬春季节我国出现的异常低温与海洋热力异常间的关系尚缺乏系统的研究。当然，对中国南方冬春季或其他季节异常气候与海洋热力状况的研究正在不断深入和发展，通过统计分析、动力学研究、数值模拟等方法，人们对异常气候现象和海-气相互作用机制必将有更加深入的认识。
