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北极涛动与ENSO对华北极端气候事件的影响

沈晓琳  
【摘要】:伴随全球变暖,过去几十年我国华北夏季降水量持续减少,而近些年冬春季节极端干旱时有发生,对该地区的农业和自然生态系统产生重要影响。北极涛动(AO)和ENSO是冬春季节影响全球气候变化的两个重要因子,深入探讨它们对华北地区极端气候事件的作用有助于认识华北地区极端气候事件的发生机理。本论文利用1951-2011年全国722个台站观测的逐日降水、温度和美国的NCEP/NCAR再分析资料,运用气候统计方法,首先分析了我国极端温度和降水的空间分布、季节差异及年代际尺度变化特征,重点讨论了2010年华北持续性干旱特征和成因,以及AO和ENSO对华北地区极端气候事件的影响。主要结论如下: (1)近50年来,我国最高温度、最低温度均以升高为主,降水的变化趋势区域性差异较大。极端高温频数增多,突变主要发生在90年代之后;极端低温频数减少,突变一般发生在70-80年代;极端降水频数和强度的变化有区域性差异,突变点较多。华北地区冬半年极端高温频数增多,极端低温频数减少;极端高、低温强度表现为较强的年际变化特征,极端降水频数减少、强度变化较为平稳。 (2)2010年秋冬季节(11月-次年2月)发生在华北地区持续性干旱是叠加在降水减少气候趋势之上的一次极端干旱事件,但本次极端干旱主要成因是受到同期的AO和La Nina事件共同的影响。统计发现:AO的负位相有利于乌拉尔山阻塞高压的维持和发展,而贝加尔湖上空出现负位势高度异常,导致东亚中高纬度经向环流加强和强冷空气向南侵袭。同期La Nina海温异常分布导致西太平洋副热带高压偏弱,抑制了西太平洋的水汽向华北地区输送。由于2010年秋冬季节AO负指数和La Nina事件较历史干旱年份表现出较强和时间持续性,从而导致了锋面位于华北以南和华北本次的持续性干旱事件。 (3)AO和ENSO不同位相的配置对华北降水的影响明显不同。在冬半年,AO正位相会导致华北地区表现为温度偏高,若此时为强的La Nina年则华北降水偏少,若此时为El Nino年或是弱La Nina年,华北降水则偏多;当AO为负位相时,华北地区表现为温度偏低,若此时为强的La Nina年则华北降水偏少,有利于极端干旱事件的发生。因此,冬半年华北地区的温度主要由AO位相决定,而降水异常则是由AO和ENSO位相和强度共同决定。


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