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《南京信息工程大学》 2011年
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华北地区空中水汽含量的演变特征

韩军彩  
【摘要】:利用华北地区1979-2008年12个探空站的观测资料、50个地面观测站的降水资料、同期的NCEP/NCAR再分析资料以及1979-2001年的ERA-40再分析资料,结合多种统计学分析方法,详细地研究了华北地区降水和空中水汽含量的变化特征及两者之间的相关关系,并分析了影响空中水汽含量的主要气候因子,讨论了两种再分析资料在华北地区的适用性等问题。主要结论如下: (1)华北地区降水量自东南沿海向西北内陆逐渐减少,且空间差异较大,大部分地区降水呈减少的趋势,干旱化趋势更加显著。降水量具有明显的年际变化特征,突然变干的过程主要发生在20世纪90年代末期。 (2)华北地区空中水汽含量由东南沿海向西北内陆也呈减少的趋势,且空间差异较大,除了西部边缘和东部部分地区水汽随时间呈减少的趋势外,大部分地区表现为增加的趋势,尤其是中部地区增加趋势更明显。在长期变化趋势上,4季水汽含量均表现为增加的趋势,除了春季没有发生明显突变外,其它季节在20世纪80年代中期前后均由偏少向偏多发生了突变。夏季水汽含量存在3~4a和准8a的振荡周期,其它3个季节普遍存在4a、6a和12~14a的振荡周期。 (3)近30a来华北地区降水效率呈波动式下降趋势,且4季降水效率都较低。SVD的第1模态反映出华北地区水汽含量与降水量存在密切联系,即当水汽含量偏多(偏少)时,大部分地区降水偏多(偏少),但各个季节有所不同。 (4)华北地区夏季水汽异常与大气环流有关,水汽含量偏多(少)年在南海至西太平洋地区有(无)明显的水汽向华北地区辐合,中纬度西风带有(无)水汽向华北地区输送。在500hPa高度场上,水汽偏多年西太平洋副热带高压位置更偏西、强度更强。另外,水汽异常与地表温度也有一定的关系,地表温度偏高的年份,空中水汽含量偏多,反之亦然。 (5)NCEP/NCAR和ERA-40两种再分析资料在反映华北地区年平均水汽含量的空间分布与实测资料在量值和分布型上均比较接近,能较好地反映该地区高空水汽含量的多年平均变化特征。两种再分析资料与实测值存在非常相似的年际变化,但均存在系统性偏大,其中ERA-40再分析资料能够反映出华北地区水汽增加的趋势。
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