青藏高原冬春积雪对我国夏季降水分布的影响研究

【摘要】： 本文主要通过诊断分析和数值模拟方法研究了青藏高原冬春积雪的变化及其对我国降水分布的影响,并对其影响机理进行了分析。文章还探讨了青藏高原冬春积雪增加的原因。另外,做了区域气候模式中的地形处理方案改进试验。 主要结论概括如下: (1)发现青藏高原冬春积雪具有年代际的变化,尤其是春季积雪,在1977年出现了由少转多的突变;同时青藏高原及附近地区春夏季大气热源持续减弱。青藏高原冬春积雪和高原春夏季大气热源呈显著负相关,高原冬春积雪的增加对高原春夏季大气热源的减弱有重要贡献。 (2)观测资料的统计相关发现,无论年际还是年代际,青藏高原冬春积雪与长江流域、新疆地区夏季降水呈正相关,而与华南和华北呈反相关。并且长江流域的正相关区具有高统计显著性。 (3)把包络地形引入区域气候模式,对地面降水和温度的模拟有明显改善。 (4)冬季多雪的敏感性试验较好的模拟出了“南涝北旱”雨型,即长江流域多雨,华北和华南少雨。 (5)本文的数值模拟和资料分析都揭示出,在年代际尺度上东亚冬季风和夏季风具有明显的的反相关关系,而青藏高原冬春积雪在这种跨季度的相关关系中起了重要的“中介”作用。东亚冬季风偏强,青藏高原冬春积雪偏多;而青藏高原冬春多雪会导致东亚夏季风和南亚夏季风偏弱。 (6)揭示了高原冬春积雪影响夏季风和我国夏季降水的机理。在积雪初期,地面反射率起了主要作用;在积雪融化后,“湿土壤”在延长高原积雪对天气气候的影响过程中起了重要作用。初期的反射率增加减少了太阳辐射的吸收,融雪时的融化吸热,以及后期的湿土壤与大气的长期相互作用,改变了春夏季高原热源,是高原积雪影响夏季风并进而影响我国夏季降水的主要机理。 (7)对“南涝北旱”做出了合理解释。资料分析和数值模拟都表明,青藏高原冬春多雪,会导致我国降水出现“南涝北旱”分布。“亚洲冬季风偏强-青藏高原冬春积雪偏多-春夏季高原热源偏弱-东亚夏季风偏弱”可合理解释1977年后的“南涝北旱”。 (8)给出了青藏高原冬春积雪增加原因的解释:蒙古高压的加强,使得低层850hPa的冬季风加强,可以影响到青藏高原南侧的孟加拉湾地区,在低层激发出气旋环流;500hPa上,蒙古高压形成的反气旋环流南侧的东风可以吹到青藏高原上,和青藏高原南侧的气旋性环流在青藏高原南边缘形成切变线;青藏高原主体东部的大范围地区,垂直上升运动加强;春季流入青藏高原的水汽增加。上述因素导致了高原冬春降水(积雪)的增加。