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山东省夏季高温异常的气候特征及成因分析

邹瑾  
【摘要】:本研究利用1951-2002年山东省80个地面观测站夏季(6—8月)高温资料和美国国家环境预报中心与美国国家大气研究中心(NCAR/NCEP)再分析月平均资料,分析了山东省夏季高温异常的时空分布特征和年代际变化规律,将异常多、少高温年对应的同期和前期大气环流特征进行了对比分析,讨论了500hPa高度异常场和海温异常场与山东夏季高温异常的联系,找出了影响山东省夏季高温异常的主要影响因子和关键区。 山东省夏季高温主要分布特征是内陆高于沿海,平原高于山地;内陆大部分地区的高温天气主要出现在6、7月份,半岛和东南沿海地区多出现在7月份;40℃以上的极端最高气温主要分布在山东省西部地区,且多出现在6月份。 运用经验正交函数展开(EOF)和旋转经验正交展开(REOF)方法,分析了山东省夏季高温40年的时空分布特征和区域异常特征。发现山东省夏季高温分布的主要特征是呈现总体一致型,即全省夏季同热同凉,其次是“西北-东南”反位相型和“东北-西南”反位相型,这三种空间分布型分别有各自的变化规律;高温异常区主要分布在鲁西北、鲁西南、鲁东南和山东半岛内陆地区。 山东省夏季高温表现出明显的年际和年代际变化。20世纪50~60年代高温年较多,60年代后期高温年开始减少,80年代高温年最少,90年代~21世纪初,高温年开始增多,但仍然不如50~60年代。近50多年来,山东夏季高温经历了一次“下降—上升”的气候变化过程,大约在60年代后期至70年代初期发生了一次由强到弱,由多到少的显著跃变。 根据山东省夏季高温指数得到异常多高温年和异常少高温年,对其同期夏季和前期春季各层大气环流形势进行了合成分析。结果表明,异常多高温年,夏季控制我国的蒙古热低压系统明显偏强,欧亚地区中纬度大气环流盛行纬向环流,副热带高压系统偏弱,位置偏东偏北;异常少高温年正好相反,控制我国的蒙古热低压系统明显偏弱,欧亚地区中纬度大气环流盛行经向环流,副热带高压系统偏强,位置偏西偏南。前期春季各层大气环流特征也存在明显的差异:异常少高温年,前期春季欧亚地区盛行经向环流,东亚大槽较深,蒙古冷高压势力较强;异常多高温年正好相反,前期春季欧亚地区盛行纬向环流,东亚大槽较浅,蒙古冷高压势力偏弱。 运用相关系数和奇异值分解(SVD)方法,诊断分析了山东省夏季高温与同期和前期春季500hPa高度场的关系,得知乌拉尔山地区、里海-波斯湾地区、西太平洋副热带地区的高度场是影响山东夏季高温异常的关键区,与山东省夏季高温有 明显的负相关关系。从而分析出前期春季欧亚槽偏深、乌拉尔阻高偏弱、西太平 洋副高偏弱是山东省内陆大部分地区夏季炎热的主要影响因素,而前期春季欧亚 槽偏浅、乌拉尔阻高偏强、西太平洋副高偏强是山东省内陆大部分地区夏季凉爽 的主要影响因子。 通过分析与前期赤道东太平洋(NIN01+2区)各月海温之间的相关关系,发 现山东夏季高温与赤道东太平洋海温主要表现为负相关,与上年3月有显著的负 相关关系。 运用奇异值分解(S VD)方法,分析了太平洋海表面温度与山东夏季高温的关 系。得出西太平洋暖池和夏威夷岛附近的海表面温度是影响山东省内陆大部分地 区夏季高温异常的关键区。


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