全球海温分布及变化分析.doc

学 位 论 文全球海温分布及变化分析论文作者姓名：申请学位专业：申请学位类别： 理学学士指 导 教 师 姓 名 （ 职 称 ）：论文提交日期： 年 月 日全球海温分布及变化分析摘 要应用 1854 年 1 月至 2004 年 12 月全球 2×2 度区域海表温度（sea surface temperature , 以下简称 SST）格点场历史月平均资料，运用 Fortran 和 Grads 分别做出空间分布图及时间变化趋势图，结合统计方法，结果表明太平洋北部区的海温偏冷，而赤道中东太平洋的海温偏暖；印度洋西北区以及中部的海温偏暖，而南印度洋的海温偏冷；大西洋地区的海温则是中部偏暖，越向南北地区就越偏冷；南极附近的海温较北极附近的海温偏冷结合与海温相关的气象现象（降水、季风、雷暴等等）的异常，说明全球海温分布及区域变化的概况关键词：全球；海表温度；分布；变化The analysis of the distribution and changes in the global sea surface temperature AbstractThe global sea surface temperature data are used to investigate the global sea surface temperature data of 1859-2004(1800 months),Made the spatial distribution and time trends by the Fortran and Grads. In Comparison the results show that the sea surface temperature is more cool in northern area of the Pacific, but the sea surface temperature is more warm in middle East area of the Pacific; the sea surface temperature is more warm in the central and northwest Indian Ocean ,but the sea surface temperature is more cool in the southern Indian Ocean; the sea surface temperature is more warm in central; the sea surface temperature of the Arctic is more warmer than the Antarctic. Related to the abnormal weather phenomenon, illustrate the distribution and changes of the sea surface temperature.Key words: Global；The sea surface temperature；Distribution ； Changes目 录论文总页数:151 引言 …………………………………………………………………………………………….11.1 课题背景 ………………………………………………………………………………………..11.2 研究现状 ………………………………………………………………………………………...11.3 研究意义 ………………………………………………………………………………………...11.4 研究内容 ………………………………………………………………………………………...22 资料概况与研究方法 …………………………………………………………………………..22.1 资料概况 ………………………………………………………………………………………...22.2 研 究方法 ………………………………………………………………………………………...23 全球海温的总体特征 …………………………………………………………………………...24 全球海温的时空分布 …………………………………………………………………………...34.1 时空分布 ……………………………………………………………………………………….34.2 150 年间全球海温的时空分布 ………………………………………………………………..34.3 分期海温分布图 ………………………………………………………………………………...45 全球海温的时间变化趋势 ……………………………………………………………………...65.1 分区域分析全球海温年际变化的意义 ………………………………………………………...65.2 太平洋区域海温的年际变化 …………………………………………………………………...65.3 印度洋海温的年际变化 ………………………………………………………………………...9结 论 …………………………………………………………………………………………12参考文献 …………………………………………………………………………………………13致 谢！ ………………………………………………………………………………………14声 明 …………………………………………………………………………………………15第 1 页 共 15 页1 引言1.1 课题背景海洋是地球气候系统最重要的组成部分，海温作为气候变化的一个因子的重要性早被普遍认识到，随着科学的发展和社会的需要，其年代际变化也成为人们关注的问题。

许多观测事实显示，全球海温和大气环流都存在着年代际变化特征通过研究海温的分布及变化，得到了一些具有一定创新性的发现和结论海温对季风活动和天气、气候的重要作用，不仅对理解异常海温对局部气候的影响有十分重要的意义，也有助于深入认识其对全球气候的影响；同时，也能加深对气候异常变化的动力、物理机制的了解，为预测气候灾害的发生提供科学依据1.2 研究现状以往的研究加深了人们对气候变化的认识，但也存在一些局限性首先由于缺少全球海气系统的长期观测资料，研究工作往往针对一些特别的区域，对更大区域乃至全球范围的研究相对较少，同时使用的资料也比较单一，并目资料时问序列较短;再者，以往人们所使用的分析手段较为落后，不能获取资料所蕴含的全部信息基于以上两个问题，本文利用 1854 年—2004 年间 150 年的全球的海温资料（SST）对相关气候因子进行分析和诊断日前，人们对这方面问题己经进行了一系列的研究，例如，余贞寿 [1]等分析了热带太平洋 SST 的时空特征，发现热带太平洋 SST 存在年变化、年际变化、中心周期为 12 年的年代际变化，而且这 3 种尺度的变化具有不同的时空分布特征及传播特征谭言科等人研究了热带印度洋 SST 距平空间分布的年际变化与赤道中东太平洋 SST 的关系，结果表明印度洋 SST 的变化存在显著的年际变化，而目这种变化与 ENSO 现象的关系非常明显。

李崇银 [2]等通过研究北太平洋 SST 年代际变化，得出了北太平洋 SST 的年代际变化与大气环流和气候异常形式密切相关以及对印度洋异常海温偶极模，赤道太平洋海温对全球副热带高压的影响，东亚近海海温影响东亚夏季风的数值模拟研究等等1.3 研究意义海洋约占地球表面积的 71%，是大气运动的能量和水汽的主要源地相对大气运动而言，海洋运动比较稳定、缓慢海洋的热力学和动力学特性使它有较强的记忆能力并对大气运动有陇调作用最能表现海洋气候特征的是海表温度（SST）和大洋环流为了估计未来的气候变化，必须尽可能地去理解具有各种空间和时间尺度的自然气候变化特征——全球海温变化及分布就是其中重要的一部分第 2 页 共 15 页1.4 研究内容通过已有资料，对全球海温分布及变化的研究，主要包括：150 年年平均全球海温分布的空间分布情况；对于海温的变化研究则侧重于太平洋重要区域海温的变化情况以及印度洋重要区域海温的变化情况 （结合所学的文献资料，通过一些气候现象和数据图例的分析说明海温的变化）2 资料概况与研究方法2.1 资料概况采用 1854 年 1 月至 2004 年 12 月共 1799 个月的海温月平均值，网格距为 2×2°，共 16020 个格点数。

文中取 0°-360°E,88°S-88°N 范围高度为 1000HPA2.2 研究方法通过现有全球海温的 NC 资料，经过处理读出 NC 资料的信息：时间（资料中以月为单位，本文中的空间分布和时间变化趋势则是经过处理后以年为单位） 空间及温度结合运用 Fortran 和 Grads 分别做出空间分布图及时间变化趋势图结合文献资料利用统计分析方法筛选海温异常年份在研究空间分布时，主要应用 GS 做出 150 年年平均全球海温分布的空间分布图，进而说明全球海温分布概况在研究海温变化趋势时，应用 GS 读出的 NC 资料，结合文献资料利用统计分析方法筛选海温异常年份，说明重要区域海温变化趋势同样，用主分量分析法（EOF）也适用于本课题的研究，这里就不多做介绍3 全球海温的总体特征近百年来全球温度的增暖主要发生在两个时期：一是 20 世纪 10 年代到 40 年代；二是从 70 年代后期到现在前一时期的增暖主要是北大西洋及附近地区，而从 40 年代到 70年代中期，北半球大部分地区的温度则有所下降从 1976 年以来，北半球中高纬度的大陆地区冬季有强烈的增暖，因此年平均温度也表现出显著的上升，而北太平洋中部，北美大陆东北部急格陵兰和南大西洋中纬地区等则略微变冷。

在全球平均气温上升的情况下有些地区在降温，各地的变化也不尽相同第 3 页 共 15 页4 全球海温的时空分布4.1 时空分布同研究降水、雷暴、地闪一样，研究海温的时空分布有着重要意义海温分布差异的原因很多，如季风、洋流等，再如由于水陆比热差异等原因引起的南极附近的海温较北极附近的海温偏冷等等因素因此，我们必须对时空分布有正确的认识4.2 150 年间全球海温的时空分布与陆地温度气候变化研究相比，海洋温度变化的研究工作相对少的多，原因之一是海面上缺乏长期定点观测资料，因而，大家只好使用特定海区的船舶观测资料、沿岸和岛屿观测站的观测本文资料的选取全球 16020 个格点，150 年间 1800 个月海温的月平均，力求得到比较准确的海温分布全况对已有的 SST 资料进行处理，利用 Grads 软件作图，得出 150 年间全球海温的时空分布如下（图 1）：图 1 1854 年至 2004 年 150 年间全球海温的时空分布由图 1 可知， 150 年以来全球平均海温分布情况：太平洋北部海域的海温偏冷，而赤道中东太平洋的海温偏暖北太平洋越到高纬海域温度越低，相对于赤道中东太平洋二十摄氏度以上，只有十摄氏度左右，这主要是由于受到的太阳辐射强度和日照时间长度不同的原因。

第 4 页 共 15 页印度洋西北区以及中部的海温偏暖，而南印度洋的海温偏冷造成这一分布现象的原因很多，如南亚高压对北印度洋的影响，以及印度洋西南季风关系，然而，海表温度代表了海洋的热力状况，对季风的发展和维持又起到积极作用，它们之间互相促进，影响着这片海域的海温分布大西洋地区的海温则是中部偏暖，越向南北地区就越偏冷（主要由于受到的太阳辐射强度和日照时间长度不同的原因）南极附近的海温较北极附近的海温偏冷（由于北极地区北冰洋占去了很大面积，约1310 万平方千米水的热容量大，能够吸收较多的热量再慢慢地发散出来，所以冰比南极少，冰川的总体积只及南极的 1/l0，而且大部分冰是积存在格陵兰岛上南极号称世界“第七大陆”，陆地储热能力不及海洋，夏季获得的有限的热量，很快就幅射掉了。