基于再分析数据的南大洋区域Ekman流时空分布规律研究

南大洋Ekman输运是全球大气-海洋耦合气候系统的重要组成部分,对该区域Ekman动力过程的研究极为重要。首先基于实测数据和文献资料,对GEKCO2(Geostrophic and Ekman Current Observatory 2)产品提供的Ekman流数据进行了评估,验证了数据的有效性;并结合CCMP(cross-calibrated multi-platform)、ERA5(the fifth generation European centre for medium-range weather forecasts atmospheric reanalysis)风场数据,采用经验正交函数分析法(empirical orthogonal function,EOF)等方法分析了2010—2018年南大洋Ekman流的时空变化规律。结果表明:(1)南大洋Ekman流速集中在9—11 cm/s,且具有很强的月际变化特征(7月最强,12月最弱);(2)南大洋40°S以北海域是Ekman流速随时间变化较大的区域;(3)南大洋Ekman流速的EOF分析显示:第一模态和风场存在较强的相关性,表现为流速在整体上同时增强或减弱;第二模态和南半球中高纬大气环流存在较强的相关性,表现为以50°S为界南北流速反向变化;(4)Ekman流左偏角度集中在60°—75°,其中概率密度最大值处所对应的角度为67.5°。通过矢量相关分析,得到30°—35°S海域的平均偏角存在月际变化。南大洋的Ekman动力过程对海洋环流和全球气候系统具有重大影响,本文对于进一步理解南大洋的Ekman过程具有一定的参考价值。

湖南省基于scPDSI指数的干旱时空特征分析

本文基于高空间分辨率的改进帕默尔干旱指数(sc PDSI),采用Mann-Kendall非参数突变检验法、经验正交函数分析法(EOF)对湖南省干旱时空特征进行分析。结果表明,(1)1961—2009年,湖南省发生干旱的频率为8.2%;(2)整体上,湖南省年际、春季、秋季变湿趋势显著,且均以1988年为突变点,但是在进入2000年代后进入相对干旱的时期;夏季呈现由干变湿的显著趋势,并在1990年发生突变;冬季呈现显著变干趋势,并在2004年发生突变;(3)整体来看,湖南省处于正常状态,其中湘西北小面积处于轻微湿润,湘中小面积和湘西南小面积处于轻微干旱状态;(4)利用经验正交函数得到的前4个EOF空间模态,将湖南省划分为4个干湿特征区域,分别为湘南地区、湘西北地区、湘东北地区和湘中地区,其中湘东北和湘中地区变湿趋势显著,湘南和湘西北区域变干趋势显著。

热带太平洋跃层及温盐分布特征分析

本文基于2004年4月~2021年9月期间的Argo温盐剖面数据,应用经验正交函数分析法(EOF)方法对热带太平洋海域上层海洋的跃层深度和温盐空间分布、年际和季节变化做出分析,讨论了经验正交函数分析法的第一、二、三模态的空间分布和时间序列,探讨了相应分布情况可能的原因,特别是与ENSO事件的相关性。

西太平洋暖池海域SST场的时空特征

根据 1 950— 1 998年间月平均SST资料 ,用经验正交函数 (EOF)分析法 ,对西太平洋暖池海域SST场的时空特征进行了分析。结果表明 ,暖池海域SST场的主要模态包括年、年际和年代际变化 3个类型 ,其主要变化周期依次为 1 2、54、2 9和 1 2 0个月 ;暖池SST场的年际变化具有明显的区域性 ,全海域大致以 1 60°E为界分为东、西两部分 ,其SST的年际变化在变幅、相位和周期方面存在着明显差异。

青海省夏季降水变化特征

本文采用常规统计法分析青海省1960—2008年夏季6—8月降水量空间分布特征和时间变化规律,用Mann-Kendall突变检测法、经验正交函数分析(EOF)及小波分析等方法检验降水突变特征,结果表明:青海省降水总量年际变化波动明显,最高值最低值差值不大;降水在青海省呈斜板式从最高向西北部逐渐减少。