美国降水成因,美国降水分布特点及成因

 admin   2024-03-09 20:51   10 人阅读  0 条评论

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文丨铜锣湾方言的历史


编辑丨铜锣湾方言史家


前言


冬季和春季的轨道密度最高,而夏季和秋季,该地区的轨道密度较弱,并向北移动到加拿大南部东部。夏季中热带气旋活动减弱、局地对流、中尺度对流活动和热带气旋增加可能是该地区降水的重要驱动因素。


相关的线性图案被投影到整个二维场集上,提供对产生降水的机制的物理洞察。在该地区,第一种模式与大西洋沿岸的水汽运动有关,而第二种模式的特点是温带气旋。第三种方式是秋冬季从墨西哥湾向西输送水分。


美国东北部供水变化


结果与第三种春季和夏季不太稳健的模型基本一致,应用线性模型的多元线性回归来预测降水异常,其中CESM1LENS产生054-065左右的R平方值和058-左右的再分析值058.088,最低值通常出现在春季和夏末。


人口稠密的美国东北部拥有多种农业和经济利益,这些利益依赖于可用的水资源以及通过降水补充这些资源。由于气候变化,预计该地区的水资源供应量将发生变化。这一趋势在降水谱的最后部分尤为重要。这种现象可能会对基础设施、财产和农业造成数十亿美元的损失。


近几十年来,东北地区极端降水的频率和强度不断增加,20世纪期间也经历了几次重大干旱,预计由于气候变暖,该地区将出现更多的短期干旱,这是有可能的。蒸发需求增加。最著名的干旱从1962年持续到1967年,对农业和水资源管理实践产生了深远影响,并继续作为未来水资源规划的标准。


鉴于极端降水和干旱条件增加可能带来许多挑战,更好地了解东北地区降水的主要大尺度大气驱动因素变得越来越重要,特别是那些伴随极端降水和干旱条件的因素。湿度和干燥度为该地区未来的资源分配和水资源管理实践提供了有意义的见解。


降水特征表明季节周期。


东北地区的降水日数、降水强度、降水总量等降水特征表现出季节周期变化,现将部分降水特征进行总结。季节性降水这些特征的差异部分是由于与特定区域的每日降水量相关的大范围地形和风暴路径造成的。


12月至5月,温带风暴占总降水量的80%~85%,春季和秋季降水强度的双峰与5月风暴相关强度减弱有关。风暴路径在这个季节周期中也发挥着重要作用,每个季节有两个大区域的风暴路径密度最高。一个在五大湖地区,另一个在大西洋沿岸。


与其他季节相比,东北地区冬季降水变化与大范围环流的相关性更大。先前已经证明了重要的大规模遥相关模式,例如北大西洋涛动、太平洋-北美模式和厄尔尼诺现象。——南方涛动对我国东北地区冬季降水有显着影响。


通过对月度数据求和,去除数据中的所有线性趋势,并使用来自多个全二维大气场的区域平均降水异常和月异常的时间序列,我们使用线性正交迭代提取绝对最大相关性的时间序列分解法。


极端降水气候学


冬季降水与大尺度遥相关模式之间的关系普遍较弱。这种缺乏统计意义的原因是区域降水的独特而复杂的变化以及前面讨论的气候变化的大范围模式。整个东北地区受到不同程度的影响。


当一个地点经过全面调查后,很难确定其影响。线性相关和耦合分析表明,不同的遥相关模式对不同的降水模式有显着影响,这可能解释了为什么先前的研究中冬季降水总量没有差异。私有远程连接模式。


为了评估大规模遥相关模式在这些过程中的可能作用,由于我们主要关注水资源的可用性,因此我们重点关注每月的累积降水量。结合该地区总降水量,以及极端降水的动态结构和主要成分,例如与极端降水相关的水分和不稳定性,讨论了极端降水的气候学和与该降水相关的大范围天气模式。沉淀。LSMP。


东北地区总降水量的气候学分析为了解区域降水的季节趋势提供了极好的参考依据。对LSMP和相关动力路径的评估主要让我们了解通过每日极端降水和相关LSMP产生降水的重要过程。主要使用聚类方法来研究这种沉淀。


线性正交分解


大多数雨天数较多的月份仍然为了解月平均降水量提供了丰富的信息,因为可以合理地假设这些月份的月平均降水量较高,并且局地对流、锋面和温带气旋等小尺度特征也会受到影响。展示。降水量增加对每月降雨总量有直接影响。


LOD方法的目标是对所有网格点处的所有预测变量场的时间序列进行二次采样,以最大化MLR背景下的线性可预测性。首先,我们从降水时间序列中减去特定月份汇总数据的基线。来自二维大气场的条件。


如果时间序列中存在明显不需要的趋势,则可以使用依赖于时间的线性场将其去除。迭代过程开始于包含每个网格点的每个二维大气异常的降水异常时间序列,然后识别场相关性。利用与二维异常大气场绝对最大相关性的网格点建立原始降水异常时间序列的线性模型,然后从原始降水异常时间序列中减去该线性模型降水。


提供原始降水异常时间序列中尚未预测的剩余部分,正交约束通过用剩余的不可预测的迭代替换原始降水异常时间序列,确保每个已识别线性模式的时间序列与所有线性模式线性无关时间序列.强加.不同的线性模式,与每个线性模式相关的过程并不是相互独立的。


使用线性模式的多元线性回归来预测PREECT


该方法尚未用于评估相关大气域降水的线性可预测性,主要使用主成析作为识别关键模式的方法。线性正交分解方法有些相似,因为每个提取的线性模式都与其他线性模式正交,从而产生与预测变量直接相关的额外微妙模式,并允许重复提取与月度区域平均降水量相关。两者的一个特点——与数量关系最为密切的维度领域。


这里,迭代方法可以随时终止,CESM1LENS分析以N+1进行


使用气候指数预测线性模式的多元线性回归


线性正交分解方法使我们能够识别与东北地区月平均降水量最密切相关的大尺度模式和过程,而这些对产生降水很重要的过程往往嵌入在大尺度气象模型中,而这些LSMP又反过来描述了流程。归因于大气环流的某些现象,本例为东北地区降水。


LSMP本身通常可能不是降水的主要驱动因素或直接影响。相反,这些LSMP为产生降水的其他过程提供了有利的环境。LSMP的线性正交模式与这些LSMP类似。尽管LSMP线性正交模式缺乏局部一致性的度量,但图中的轮廓阴影指示基于Studentt的模式中具有统计显着性的区域。


通过线性正交分解生成的模型可以捕获该地区降水的几个重要的大规模驱动因素。鉴于再分析产品和CESM1LENS之间的结果相似,CESM1LENS提供的较大样本量可以防止LOD被高估。模型可预测性


这项工作的重点是了解这些大规模的降水驱动因素,以此作为该地区未来资源分配和水资源管理实践的一种手段,并且可以作为在线资源提供。


结论


每个迭代步骤选择的数据时间序列由与区域平均降水距平时间序列的绝对最大相关性确定。将这些选定的时间序列投影到二维气象场上可以提供对导致降水的物理原理的额外见解。机制


美国中部和北大西洋上空的Z500东西向偶极子为来自西部和南部的耦合湿气输送提供了有利的机制。进入该地区的水分运动增加,加上垂直运动增强,为降水的发生创造了有利条件。环境。


由于来自南部或东南部的海洋输送增强可能会向东北部提供丰富的水汽来源,因此与四分位间降水相比,IVTn对极端降水的鲁棒性更强,这表明1月份降水总量不太可能进入该地区。输运密切相关,基于PSL、IVTe和700的第二线性模型的相关图表明,东北部南部的低地表压力削弱了西风气流并导致水汽辐合。


该地区附近的温带气旋活动增加源自美国中西部或东南部的增强的地面气旋可能会向北移动到该地区,与这些系统相关的气旋旋转可能会刺激西风气流减弱,从而使水分向西移动。促进和增加水分收敛。锋面活动可能为降水的产生提供额外的提升机制。


一、求美国降水分布特征及其形成原因?

美国由于幅员辽阔、地理广阔,几乎拥有世界上所有的气候类型。美国相对理想的气候也是其崛起为世界强国的原因之一,主要农业区很少出现严重干旱、洪水罕见、气温温和、降水充沛。


对美国气候影响最大的是北极气流,每年都会从太平洋带来大规模气旋,这些气旋移动到内华达山脉、落基山脉和喀斯喀特山脉,当这些气旋到达中心时,大平原上空会发生重组。当主要气团相遇时,会产生严重的雷暴,特别是在春季和夏季。有时,这些大雨可能与其他低压系统合并,继续沿东海岸进入大西洋,在那里它们将发展成更强的东北风,在美国东北部的大西洋中部地区产生大范围的大雪。州和新英格兰。大平原的广阔平原也是世界上一些最极端气候变化的原因。


大盆地地区和哥伦比亚河高原是干旱地区,降雨量很少,最干燥时期平均降雨量不足15英寸。美国西南部是一片干旱的沙漠,夏季最热的几周气温超过100华氏度。西南和大盆地地区还受到加利福尼亚湾季风的影响,有时会带来罕见的强降雨。加州大部分地区属地中海气候,每年10月至4月有大雨,其他月份几乎无雨。西北地区濒临太平洋,全年降雨量较多,但雨量最多的是冬春季节。西部山区湿润,雨量多,降雪量大。喀斯喀特山脉是世界上降雪最多的地方之一,但海拔较低的沿海地区降雪量没有那么多。


冬春季节降水较多,与地区和气候条件有关。


美国大部分地区属温带亚热带气候,仅佛罗里达半岛南端属热带气候。阿拉斯加位于北纬60度至70度之间,属于北极圈内的寒冷气候区,而夏威夷位于北回归线以南,属于热带气候区。但由于美国幅员辽阔,地形复杂,各地气候差异很大,大致可分为五个气候区。


东北海岸属温带气候,受拉布拉多寒流和北方寒流影响,冬季寒冷,一月平均气温在-6左右,夏季温和多雨,平均气温在100至100之间C。7月气温16左右,年平均降雨量1000毫米左右。


属受墨西哥湾流影响的东南亚热带气候区,气候温暖湿润,1月平均气温16,7月24-27,年平均降水量1500毫米。


中原大陆性气候区具有大陆性气候特征,冬季寒冷,1月平均气温-14左右,夏季炎热,7月平均气温27-32。年平均降雨量1000-1500毫米。


西部高原干旱气候区属内陆气候,高原各地年温差较大,科罗拉多高原年温差达25,年平均降水量不足500毫米。高沙漠地区降雨量小于250毫米。


太平洋沿岸属海洋性气候,冬季温暖,夏季凉爽,降水丰富。1月平均气温4以上,7月平均气温20-22左右,年平均降水量1500毫米左右。


二、为什么美国的年降水量由东向西递减?

这是受地形因素影响的。美国或北美洲的地形大致分为三个地形,西部是科迪勒拉山脉的北部,海拔比东部山脉高,所以来自太平洋的暖湿气流无法吹来。通过。仅落基山脉西侧有降水,东部广大地区属温带大陆性气候。来自大西洋的温暖潮湿空气在东南部低洼海岸登陆,带来降水,向中西部地区降水量减少且变化显着。


上述文章主要给大家讲解美国降水成因,和美国降水分布特点及成因的相关话题,希望对各位有所帮助。

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