黑潮是沿著北太平洋西部邊緣向北流動的一支強西邊界海流，其在日本島以東的續(xù)流部分被稱為黑潮延伸體。黑潮延伸體上方的北太平洋中緯度大氣中存在一條約呈東西向的氣旋和反氣旋活動活躍帶，稱為“北太平洋風暴軸”。北太平洋風暴軸與黑潮延伸體海溫存在緊密的相互作用關系，在中緯度海氣耦合過程中發(fā)揮重要作用。本書包括以下內容：首先，闡述了北太平洋天氣尺度渦旋及風暴軸的分類和發(fā)展機制；其次，闡述了黑潮延伸體海溫多尺度變化機制及其影響；最后，闡述了北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒耦合關系的季節(jié)變化特征，揭示了風暴軸與海洋鋒的相互作用機制，評估了數(shù)值模式對風暴軸及其與海洋鋒關系的模擬能力，并預估了未來全球變暖背景下兩者關系的變化。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 黑潮延伸體的多尺度變化 2
1.1.1 黑潮延伸體的大尺度變化 2
1.1.2 黑潮延伸體的中尺度變化 3
1.2 北太平洋風暴軸概述 3
1.2.1 風暴軸的定義 3
1.2.2 風暴軸的多尺度變率特征 4
1.2.3 風暴軸對天氣氣候的影響 5
1.3 黑潮延伸體和北太平洋風暴軸在中緯度海氣耦合中的作用 6
1.4 中緯度海洋鋒影響風暴軸的途徑 7
1.5 中緯度海洋鋒與風暴軸之間的正反饋機制 8
第2章 北太平洋天氣尺度渦旋的分類和發(fā)展機制 9
2.1 天氣尺度渦旋的分類 9
2.2 兩類天氣尺度渦旋的特征 11
2.3 兩類天氣尺度渦旋的發(fā)展機制 19
第3章 北太平洋風暴軸的分類和發(fā)展機制 36
3.1 風暴軸的表征 36
3.2 北太平洋風暴軸的分類 38
3.3 各類北太平洋風暴軸的發(fā)展機制 42
3.4 北太平洋天氣尺度渦旋與風暴軸的關系 49
3.5 熱帶氣旋活動對北太平洋風暴軸的影響 55
3.5.1 熱帶氣旋活動對下游 Rossby波活動的調制 57
3.5.2 熱帶氣旋活動對風暴軸影響的空間分布 58
3.5.3 熱帶氣旋活動對風暴軸影響的時間尺度 61
3.5.4 熱帶氣旋與風暴軸的年際變化關系 62
第4章 黑潮延伸體海溫多尺度變化機制及其影響 65
4.1 黑潮延伸體海溫異常 65
4.2 黑潮延伸體區(qū)域海洋鋒結構 66
4.3 黑潮延伸體的多時間尺度變化特征——偶極子結構 67
4.4 黑潮延伸體的中尺度渦變化對風暴軸的影響 77
4.5 黑潮對PNA的影響及其機制 81
第5章 北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒的關系 91
5.1 北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒的氣候態(tài)分布特征 91
5.1.1 北太平洋中緯度海洋鋒的分布特征 91
5.1.2 北太平洋風暴軸的分布特征 93
5.2 北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒強度變化的關系及其原因 95
5.2.1 北太平洋中緯度海洋鋒強度指數(shù)的定義 95
5.2.2 北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒強度變化的關系 95
5.2.3 北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒強度關系季節(jié)變化的原因 97
5.3 北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒經向位置變化的關系及其原因 101
5.3.1 北太平洋中緯度海洋鋒經向位置指數(shù)的定義 101
5.3.2 北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒經向位置變化的關系 102
5.3.3 北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒經向位置關系季節(jié)變化的原因 104
第6章 中緯度海洋鋒對北太平洋風暴軸異常的響應 108
6.1 北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒耦合關系的季節(jié)變化 108
6.2 中緯度海洋鋒對北太平洋風暴軸異常的響應特征 111
6.2.1 夏季 111
6.2.2 秋季 112
6.2.3 冬季 113
6.3 中緯度海洋鋒對北太平洋風暴軸的響應機制 114
6.3.1 夏季 115
6.3.2 秋季 117
6.3.3 冬季 119
第7章 北太平洋風暴軸對中緯度海洋鋒強度變化的響應 122
7.1 模式和數(shù)值試驗方案設計 122
7.2 北太平洋風暴軸對中緯度海洋鋒強度變化響應的敏感性 123
7.3 北太平洋風暴軸對中緯度海洋鋒強度變化的響應機制 126
7.3.1 低層大氣斜壓性 126
7.3.2 天氣尺度經向風速擾動和氣溫擾動 128
7.3.3 局地能量轉換 129
7.4 中緯度海洋鋒對低層大氣斜壓性恢復過程的影響 131
第8章 北太平洋風暴軸對中尺度海溫的響應特征及其機制 134
8.1 模式和模擬方案設計 134
8.2 北太平洋風暴軸的響應特征 136
8.2.1 風暴軸響應的水平結構 136
8.2.2 風暴軸響應的垂直結構 137
8.3 北太平洋風暴軸的響應機制分析 139
8.3.1 邊界層響應過程 139
8.3.2 垂直運動 142
8.3.3 斜壓性及斜壓能量轉換 144
第9章 高分辨率大氣模式和海氣耦合模式模擬風暴軸的差異及原因 146
9.1 LASG高分辨率海氣耦合模式 146
9.1.1 模式簡介 146
9.1.2 試驗方案設計 146
9.2 北太平洋地區(qū)海氣耦合模式的模擬性能評估 147
9.2.1 大尺度大氣環(huán)流 147
9.2.2 表面熱通量及降水 148
9.2.3 北太平洋風暴軸 149
9.3 大氣模式與海氣耦合模式模擬風暴軸的差異 150
9.4 大氣模式與海氣耦合模式模擬風暴軸差異的原因 152
9.4.1 大尺度大氣環(huán)流的差異 152
9.4.2 大氣邊界層中的差異 153
9.4.3 高分辨海溫對邊界層的影響 155
9.4.4 海氣耦合作用對垂直通量的影響 157
9.4.5 斜壓性及斜壓能量轉換過程 161
第10章 北太平洋風暴軸和中緯度海洋鋒關系未來演變預估 163
10.1 CMIP5模式對北太平洋風暴軸的模擬能力評估 163
10.1.1 冬季 164
10.1.2 春季 168
10.1.3 夏季 172
10.1.4 秋季 177
10.2 全球變暖背景下北太平洋風暴軸變化的預估 181
10.2.1 冬季 181
10.2.2 春季 183
10.2.3 夏季 183
10.2.4 秋季 183
10.3 CMIP5模式對北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒關系的模擬 183
10.3.1 冬季 183
10.3.2 春季 190
10.3.3 夏季 195
10.3.4 秋季 199
10.4 全球變暖背景下北太平洋風暴軸與中緯度海洋鋒關系變化的預估 204
10.4.1 冬季 204
10.4.2 春季 206
10.4.3 夏季 206
10.4.4 秋季 206
參考文獻 210
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