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中国东部夏季降水各向同性分区及其气候学特征

牛宁  
【摘要】: 本文通过引入“各向同性”(区域内各站点要素变化方向一致)这一具有物理意义的概念并运用它将中国东部夏季降水分为八个分区,进一步研究了各分区的降水特征、水汽输送特征、大气环流异常和海温异常特征。为东部夏季降水预测提供服务。主要结论如下: 1.依据“各向同性”的概念将我国东部夏季降水从南向北分为八个分区,并且提出表征各区域夏季降水的降水指数。我国东部各分区夏季雨带随着时间的发展逐渐向北推进,这与夏季风在东亚的推进进程比较类似。八个分区夏季降水的年际变化比较明显,并且在70年代末期、60年代中期以及90年代初期都存在转折年。 2.四条水汽输送通道对八个“各向同性”降水分区的夏季降水异常有着很大的影响,但各分区夏季降水的水汽源地并不相同;不同分区的夏季降水受到各分区上空不同高度层的水汽输送的影响,影响大部分分区夏季降水的水汽主要集中在850hPa以上;长江中下游区、黄河区以及东北2区的上空区域水汽为辐散,其他五个分区的水汽都为辐合,并且各分区上空水汽收支年际变化特征表现各异。 3.分析了八个分区分别在降水异常年时大气环流异常特征。降水偏多年时,各分区上空的环流场特征如下:850hPa垂直速度场由异常加强的上升气流控制,西太平洋副热带高压西伸北进,850hPa流场上空存在一个异常气旋性环流;降水偏少年时,各分区上空的环流场特征是完全相反的。此外,随着雨带由南向北移动,850hPa垂直速度显著异常差异场和西太平洋副热带高压脊线以及副热带西风急流轴都随之向北移动,雨带位于西太平洋副热带高压脊线北侧和副热带西风急流轴南侧的分区中。 4.分析八个分区分别与前期和同期全球海温的关系。不同分区的夏季降水受到不同季节内的不同区域海温的影响。前期冬季、同年春季和同期夏季西太平洋海温与长江中下游分区夏季降水的有着显著的正相关关系,并且同期夏季西太平洋海温与长江中下游分区夏季降水的相关系数超过0.60。当前期和同期的西太平洋海温偏高时,夏季西太平洋副热带高压西伸北进,雨带位于长江中下游分区附近;反之,西太平洋副热带高压东退南撤,长江中下游分区降水减少,雨带位于其以南地区。前期和同期西太平洋海温是通过影响夏季副热带高压来影响长江以南分区的夏季降水。 5.我国长江以南秋季降水特征及其大气环流和海温异常的研究表明:长江以南秋季降水有明显的年际变化。在降水异常偏多时,西太平洋副热带高压脊线位于长江以南地区以北,850hPa垂直速度场上空盛行异常上升气流,850hPa流场上空存在一个气旋性异常中心,整个地区上空盛行由南向北的暖湿水汽;降水异常偏少时这几个环流场模态相反。长江以南秋季降水与前期北太平洋海温和西太平洋海温存在显著的反相关关系,但是与南印度洋海温存在显著正相关关系,并且这种相关关系在前期7月表现最为明显。进一步讨论表明:前期7月西太平洋海温通过影响秋季西太平洋副热带高压来影响长江以南秋季降水。


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