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南亚高压活动与高原季风演变的关系分析

齐冬梅  
【摘要】: 基于ECMWF再分析资料、我国台站降水和气温资料,从夏季高原季风环流系统特点出发,定义了能较好表征高原夏季风环流变化的特征指数。通过合成分析、相关分析、Morlet小波分析、曲线拟合等分析方法,分析了高原夏季风年际、年代际变化特征,并揭示了高原夏季风强弱异常时的环流特征及高原夏季风对中国夏季气候的影响,进一步分析了高原夏季风与华西秋雨的关系,最后讨论了南亚高压东西位置异常与高原夏季风的关系,并分析了南亚高压和高原夏季风对川渝盆地夏季气候的影响。主要结论有以下几个方面: (1)用6-8月600hPa(27.5~30°N ,80~100°E )范围内平均的西风分量距平与(35~37. 5°,80~100°E )范围内平均的东风分量距平差定义了高原夏季风指数(PMI)。该指数计算简单,意义清楚,代表性好,且与中国夏季降水和气温相关很好。将该指数与之前汤懋苍定义的指数进行性能综合比较后,发现该指数对川渝地区的夏季降水和气温以及华西秋雨的预测有更好的指示意义。分析其周期变化后发现,1958-2002年高原夏季风整体呈增强趋势,在20世纪60年代中期之前是高原夏季风的强盛期,之后是高原夏季风弱期,在80年代以后又转为高原夏季风强期。 (2)高原夏季风异常偏强或偏弱的年份,高度场、流场、垂直环流及我国夏季降水和温度都有明显的变化。高原夏季风的变化,通过南亚高压、西太平洋副高、低层环流场的异常变化,对我国广大地区的夏季气候产生重要影响。高原夏季风与中国夏季降水的正相关区主要位于新疆西部、高原东部及南部、云南西北部、川东及长江下游江浙一带;川西、甘肃、河套和华北地区为明显的负相关区,华南也为负相关区。气温形势与降水配合,高原夏季风与同期气温的正相关区位于新疆北部、青海北部、高原东北侧、河套及甘肃一带,华南沿海也为正相关区;负相关区在新疆西部、川东及长江下游江浙一带。表明高原夏季风对中层大气圈环流气候有重要影响。 (3)高原夏季风与华西秋雨呈反相关关系。当高原夏季风偏强时,华西秋雨偏弱;反之,当高原夏季风偏弱时,华西秋雨偏强。高原夏季风和华西秋雨均以7年左右的年际变化、12年左右的年代际变化为主。从它们的多年变化规律中可看出两者呈反位相变化。合成分析表明,华西秋雨的多年变化与大气环流的多年变化有密切关系。500hPa上副高偏北偏西时,是华西秋雨偏多阶段;副高偏南偏东时,秋雨偏少。高原夏季风与华西秋雨联系的机理是,高原夏季风异常通过强迫后期500hPa东亚大气环流异常来制约华西秋雨的多寡。利用前期高原夏季风的强弱预测华西秋雨是有意义的。 (4)南亚高压与高原夏季风及西太平洋副高有很好的对应关系。当南亚高压异常偏东时,100hPa上整个北半球的位势高度场升高, 600hPa上北半球高度距平为“+-+”分布,青藏高原上空存在高度正距平,600hPa上低压偏弱,流场上出现反气旋式距平环流,气流向四周辐散,高原夏季风偏弱。500hPa上对应副热带高压向我国大陆内部西伸,其西端控制了川渝盆地东部,从而使盆东少雨,川渝盆地气温偏高,而盆西位于副高西北边缘的上升气流中,盆西多雨;而当南亚高压异常偏西时相反,100hPa上整个北半球的位势高度场均降低,600hPa上北半球高度距平为“-+-”分布,青藏高原上空存在高度负距平,600hPa上低压偏强,流场上出现气旋式距平环流,气流从四周向中心辐合,高原夏季风偏强,500hPa上副热带高压东退至海上,盆东位于副高西北侧边缘附近,受副热带锋区的影响,多气旋和锋面活动,有利于降水发生,而盆西水汽条件不足,降水偏少,川渝盆地气温偏低。


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