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夏季长江中下游地区流域性极端降水的环流特征及线性趋势分析

韩洁  
【摘要】:利用中国长江中下游地区84个站点夏季(6-8月)的中国700多个测站的逐日降水资料和NECP/NCAR再分析的逐日资料,研究了长江中下游地区95百分位极端降水事件的环流特征,及其与非极端降水事件的比较。另对长江中下游地区各测站的极端降水频次和降水量进行线性倾向估计。结果表明: (1)对长江中下游地区流域性极端降水(95百分位)的环流异常进行了合成分析,发现长江中下游地区流域性极端降水的异常环流有两种不同分布型。环流型I的特征主要为异常气旋和反气旋系统呈纬向伸展。对流层中低层气流辐合-高层辐散,呈斜压结构。来自孟加拉湾、南海以及西太平洋地区的暖湿气流通过热带地区的异常反气旋式环流向长江中下游地区输送水汽,为极端日降水事件提供水汽条件。长江中下游流域以及西太平洋地区为视热源与视水汽汇异常的大值区,位于长江中下游东南部、黄海及西太平洋地区的非绝热加热的负异常区,此异常强迫有利于副高的西伸与加强。太平洋海温呈现北负南正的特征,此异常分布与El Nino盛期及衰减期的分布较为一致。这些条件均有利于极端日降水事件的发生。 环流型Ⅱ的特征主要表现为异常气旋与反气旋环流的经向伸展。在对流层中低层,南海存在异常反气旋式环流,在长江中下游地区则存在气旋式的异常,且此系统深厚并西倾。水汽的辐合带呈东北-西南走向。整层积分的视热源与视水汽汇异常的最大正值中心出现在长江中下游的东部地区,其范围明显小于93次极端降水事件合成的加热场,分布趋于圆形。在菲律宾以东的西太平洋为明显的非绝热加热负异常区,这有利于对流层低层出现气流辐散。赤道以南的海表温度距平为弱的负距平区,而在赤道以北,特别是黑潮延伸区的海温则异常增暖,这与衰减后的La Nina海温分布型较为一致,这些条件亦有利于长江中下游流域性极端日降水的形成。 (2)在各百分位降水事件中,对流层中、低层,长江中下游地区均受异常气旋性环流控制,而对流层高层的异常环流特征具有明显的不同。无论是低层还是高层,极端事件的环流异常比非极端事件的环流异常强。不同百分位降水事件的水汽主要来源有所不同。极端降水事件中,由孟加拉湾直接辐散至长江流域的水汽较强,而在非极端降水事件中,则是来自南海地区的水汽明显偏强。非绝热加热率Q1、Q2与Q,-Q2的分布在各百分位降水事件中的分布较为一致,但是强度随降水强度的减小而明显减小。另外,极端日降水事件与85-90百分位的降水事件在太平洋上都存在着北负南正的海温分布,但极端降水事件相应的海温异常明显偏强。而在75-80百分位的降水事件中,海温并未出现明显的异常。这些结果说明极端日降水事件的形成与较强的局地环流、与中纬度和热带西太平洋-南海区域的环流异常直接相关,与太平洋海温异常存在可能的密切联系,而非极端事件则主要与局地性环流变化有关。 (3)长江中下游地区夏季极端降水事件的频次在各月的分布明显不同,6月极端降水的频次呈现“南多北少”的分布型;7月与6月正好相反,为“南少北多”;8月极端降水的频次只在浙江沿海和湖北北部明显偏多,这与我国雨带的移动有关。 夏季长江中下游地区各站极端降水事件的总降水量和频次在各月的线性趋势变化基本一致,但各月有所不同。6月极端降水的总降水量和频次的线性趋势并无明显的地理分布;7月与8月的线性趋势分布则明显不同,7月主要为“西增东降”,8月为“西减东增”。


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