1. 本选题研究的目的及意义
南极水循环是全球气候系统的重要组成部分,对全球海平面变化、海洋环流和生态系统平衡等方面都具有重要影响。
近几十年来,随着全球气候变暖,南极水循环正在发生显著变化,这些变化对南极乃至全球的环境和生态系统都将产生深远的影响。
南半球环状模(SouthernAnnularMode,SAM)是南半球大气环流的主要模态,对南极地区的气候和水循环有着显著的影响。
2. 本选题国内外研究状况综述
南极水循环和SAM是当前气候变化研究的热点领域,国内外学者已开展了大量的研究工作,并取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在南极水循环和SAM方面的研究起步相对较晚,但近年来取得了显著进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将利用近30年的气象观测数据、再分析资料以及SAM指数等,采用统计分析、数值模拟等方法,重点开展以下几方面的研究:
1.分析近30年来南极地区降水、蒸发、径流等水循环要素的时空变化特征,以及SAM指数的变化特征,揭示其长期变化趋势和周期性变化规律。
2.分析SAM与南极地区降水、蒸发、径流等水循环要素之间的关系,揭示SAM对南极水循环的影响机制。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法与步骤:
1.数据收集与处理:-收集近30年的气象观测数据,包括气温、降水、风速、湿度等,主要来源于中国气象数据网、美国国家环境信息中心(NCEI)等;-收集再分析资料,例如ERA5、NCEP/NCAR再分析资料等,用于补充和验证观测数据的不足;-收集SAM指数数据,例如MarshallSAM指数、GonzalesSAM指数等,用于表征SAM的变化特征;-对收集到的数据进行质量控制、插值、标准化等预处理,以满足研究的需要。
2.南极水循环指数构建:-利用处理后的气象数据,采用合适的模型或方法计算南极地区的蒸发量、径流量等水循环要素;-结合降水数据,构建能够反映南极水循环综合状况的指数,例如,采用降水与蒸发量的差值来表征南极地区的净水量变化。
3.统计分析与数值模拟:-采用统计分析方法,例如相关分析、回归分析、EOF分析等,分析南极水循环要素、SAM指数的时空变化特征,以及它们之间的关系;-利用数值模拟方法,例如大气环流模式、区域气候模式等,模拟不同SAM强度下南极地区水循环的变化,以揭示SAM对南极水循环的影响机制。
5. 研究的创新点
本研究预期在以下几个方面取得创新性成果:
1.在前人研究的基础上,更加系统地分析近30年来SAM对南极水循环不同要素的影响,并结合南极地区的水文气象特征,深入探讨其影响机制,为理解南极水循环对气候变化的响应提供新的视角。
2.结合数值模拟和统计分析方法,定量评估SAM对南极冰盖物质平衡的可能影响,为预测未来海平面变化提供更精确的科学依据。
3.分析未来不同气候变化情景下SAM的变化趋势及其对南极水循环的可能影响,为制定应对全球气候变化的策略提供科学参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 秦大栓,丁永建,效存德.近40 年南极地区降水变化趋势分析[J].大气科学,2017,41(03):513-524.
[2] 陈文,周波涛,李建平,等.近30 年来南极地区地面气温变化趋势分析[J].极地研究,2016,28(02):161-170.
[3] 孙承斌,何剑锋,左志燕,等.基于多源融合降水的南极地区水量平衡研究[J].水资源研究,2021,57(12):10.
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