热带及北太平洋SSTA与中国降水年代际变化的相互关系及其机制研究

【摘要】： 本文利用NCEP资料(1948-2001年)中的全球表面温度场、风场、高度场资料，COADS(1900-2001年)海表面温度距平资料及中国147个站点1951-2001年共51年的降水资料，探讨了热带及北太平洋SSTA、中国降水的年代际变化特征，夏季热带及北太平洋SSTA年代际变化与中国夏季降水年代际变化的耦合相互关系以及夏季热带及北太平洋SSTA年代际变化影响中国夏季降水年代际变化的可能机制，结果表明：(1) 北太平洋中高纬与热带西太平洋均有明显的年代际变化，北太平洋中高纬年代际变化方差显著，而热带西太平洋年代际变化方差贡献显著。热带及北太平洋年平均SSTA的年代际变化的时空分布结构有一定的稳定性，第一特征向量的高值区主要分布在热带太平洋的东西两侧；第二特征向量的高值区呈中纬西太平洋-低纬中东太平洋反向分布结构；第三特征向量的高值位于中部北太平洋。第一、第二特征向量的时间曲线均包含15到20年的准周期波动。季节的时空分布特征总体与年平均EOF分析结果一致，但依然存在着差异。(2) 中国东北、长江中上游流域、长江以南东部地区是年代际变化相对显著的区域。中国年平均与汛期平均降水EOF分析的前三个特征向量基本一致，第一特征向量表现为长江南北反向的形态，第二特征向量表现为中部为正，其余为负的分布形态，第三特征向量表现为长江中游、江淮流域为正，其南北两侧为负的分布形态。第一特征向量的时间系数曲线包含有15-20年的准周期波动，第二特征向量的时间系数曲线包含有约20年左右准周期波动，第三特征向量的时间系数曲线包含有约15年左右的准周期波动。夏季平均降水年代际变化EOF分析的前三个特征向量与前二者有所差别，第一特征向量的空间分布仍然表现为长江为界的南北反向分布形态，第二特征向量表现为长江中下游为正，其南北两侧为负的分布形态，第三特征向量的空间分布形态表现为全国基本一致型。(3) 热带及北太平洋SSTA年代际变化与中国夏季降水的年代际变化之间有很 好的耦合相互关系：热带西太平洋是影响中国江南。江北降水的关键冈 影响中国 长江中下游地区及其两侧降水的关键区在中纬中部北太平洋；影响中国东北降水的 关键区是中纬西北太平洋与低纬中东太平洋的反向耦合结构。 （4）热带西太平洋SSTA年代际变化影响夏季中国长江南北降水年代际变化的 可能机制是热带西太平洋海表温度正（负）异常减弱（加强）东亚夏季风环流，从 而使江南降水增加（减少），江北降水减少（增加）；夏季中部北太平洋SSTA年代 际变化影响中国长江中下游地区夏季降水年代际变化的可能机制是中部北太平洋海 表温度负异常，将导致热带地区高度场普遍增高，副高加强西伸，副高北界南退， 致使高空槽北缩东移，梅雨锋西移北进，中国长江游中游、中卜游降水增多，反之 亦反；夏季中高纬西北太平洋一低纬中东太平洋反向距平分布结构影响中国东北降水 的可能机制是低纬中东太平洋海表温为负异常。中高纬西北太平洋海表温度为正异 常时，低纬中东太平洋上空高度场降低，产生气旋式距平环流，而中高纬西北太平 洋上空高度场抬升，产生反气旋式距平环流。对这种异常环流的响应，贝加尔湖东 侧的高度场降低，而其西侧高度场增高，雅库茨克到鄂霍茨克海一带为中心的东亚 阻高势力减弱，蒙古到中国东北一带产生反气旋式距平环流，从而减弱东北低涡的 活动，减少东北低涡的活动频次，从而使东北降水偏少，反之亦反。