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《南京信息工程大学》 2011年
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热带太平洋海气系统年际和年代际异常时空特征及其对中国东部夏季降水影响研究

王超  
【摘要】:本文利用1980年1月~2009年12月GODAS的海洋多要素逐月资料、NCEP/NCAR 850hPa风场再分析资料和中国160站逐月降水资料,研究了热带太平洋海域各要素,即次表层海温ST、海平面高度SSH、混合层深度MLD的季节、年际及年代际异常特征,在此基础上研究前秋、前冬和同年春季、夏季各海洋要素与中国夏季降水异常的时滞和同期相关关系,并利用SVD分析方法进一步讨论其与850hPa风场和中国夏季降水异常的相关耦合模态,得到如下主要结论: (1)对次表层海温异常与850hPa风场及中国夏季降水相关关系研究表明:1)当前冬热带太平洋次表层海温呈现El Nino型异常时,次年夏季东亚大陆沿岸及南海、台湾以东洋面产生一反气旋式环流异常,其北部的日本群岛上空为一强大的异常气旋式环流;高纬度贝加尔湖上空为气旋式环流,其东部千岛群岛上空为反气旋环流,这样的环流形势有利于北方的冷空气和东北向的冷湿气流向南输送,与副高西端的丰沛水汽交汇于江淮流域,造成夏季江淮流域、四川盆地、江南洞庭湖、鄱阳湖流域降水偏多;河套地区及黄河下游、浙江北部、华南沿海及云南南部降水偏少。2)从30a的整体趋势看,热带太平洋次表层海温具有显著的年代际变化,“突变”发生在1990年代中期。从冬到夏年代际信号空间分布存在着“年代际ENSO"现象。3)1990年代中期以前,从冬到夏,热带太平洋次表层海温的PDO暖位相形态逐渐消失,同期及其后春、夏季大气环流受其影响,造成中高纬蒙古到中国东北上空产生异常强气旋式环流,有利于东北低涡加强稳定、低纬菲律宾群岛西南侧的对流活动增强,有利于西太平洋副热带高压北进和东亚夏季风雨带北跳,从而引起江淮流域夏季风降水偏少,而黄河流域、华北和东北地区夏季降水正常或偏多,反之易然。 (2)对海平面高度异常与850hPa风场及中国夏季降水相关关系研究表明:1)当前冬季热带太平洋海平面高度呈现El Nino型异常时,可预测次年夏季江南地区特别是洞庭湖和鄱阳湖流域、青藏高原东部、江淮流域、内蒙东部降水可能偏多,河套、华北及华南则降水偏少,形成该降水年际异常分布形式的机制与次表层海温相似。2)从30a的整体趋势看,海平面高度年代际异常有着与次表层海温相似的空间分布和时间演变特征;进一步研究热带太平洋海平面高度、850hPa风场以及中国夏季降水场三者之间年代际异常时滞和同期相关耦合模态,研究结果与次表层海温的相似。 (3)对混合层深度异常与850hPa风场及中国夏季降水相关关系研究表明:1)当秋冬季节发生El Nino事件时,来年El Nino事件衰减期的夏季长江中下游以南特别是洞庭湖、鄱阳湖的降水将显著偏多,江淮、华南南部降水偏少,形成该降水年际异常分布特征的机制与前两个海洋要素相似。2)从30a的整体趋势看,混合层深度年代际异常有着与前两个海洋要素相似的空间分布和时间演变特征;进一步研究热带太平洋混合层深度、850hPa风场以及中国夏季降水场三者之间年代际异常时滞和同期相关耦合模态,研究结果与前两个海洋要素所得的结论相似。
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