冬季北大西洋风暴轴异常对我国寒潮活动的可能影响

发布时间：2020-04-10 11:20

【摘要】：基于1961~2011年国家气象信息中心整编的566站逐日平均温度资料以及NCEP/NCAR(美国环境预报中心和国家大气研究中心)的逐日再分析资料等,利用奇异值分解(SVD)等方法,首先分析了年际尺度上冬季北大西洋风暴轴与同期我国寒潮频次的联系。发现,北大西洋风暴轴位置异常与我国寒潮频次变化存在显著的相关关系,即当在40°W以西风暴轴较气候平均位置偏北(偏南)和在40°W以东风暴轴较气候平均位置偏东北(偏西南)时,同期我国大部分地区的寒潮频次异常偏少(偏多),而其强度异常与我国寒潮频次变化的年际关系并不显著。进一步的分析结果表明,风暴轴位置的改变会引起天气尺度瞬变涡动的传播出现异常,而这种传播异常既可以直接影响我国寒潮活动,也可以通过其反馈作用影响大气环流来间接影响我国的寒潮活动。具体的可能影响过程如下:当风暴轴偏东北(偏西南)时,其离亚洲西风急流的位置较远(较近),不利(有利)于将北大西洋上强的瞬变涡动通过亚洲西风急流波导直接传播到我国地区;此时,北大西洋西风急流偏北(偏南),相应地北大西洋涛动(NAO)出现正(负)位相异常,而传播到下游的瞬变涡动通过动力反馈作用,可使得高纬西风加速(减速),极涡加深收缩(减弱扩张),冷空气禁锢在极地不易(容易)南下,而中纬西风则减速(加速),经向环流加强(减弱),从而引起西伯利亚低层冷堆温度增高(降低);最后,所有上述环流异常形势以及瞬变波的异常传播可最终导致我国的寒潮活动频次减少(增多)。
【图文】：

曲线,风暴轴,气候,指数

与NASTY的相关系数相对较弱，不过也有0.27，可以通过95%的信度检验。若将NASTI的年际变化分量与寒潮频次的年际变化场求相关的话，可以发现其分布与SVD2右场非常类似（图略），不过东北北部以及新疆小部分区域的负相关系数没通过信度检验。因此，SVD2模态主要揭示的是冬季北大西洋风暴轴的强度异常与我国寒潮频次异常的耦合变化关系，但两者的相关关系并不显著，而且较大程度上还受到风暴轴位置异常的影响，其协方差贡献率也较小，远小于SVD1模态的贡献率，因而在年际变化尺度上，冬季北大西洋风暴轴异常与我国寒图1冬季北大西洋风暴轴的（a）气候平均分布（等值线间隔为4.0dagpm2）以及其气候主体区（＞16dagpm2）、（b）纬度指数、（c）经度指数、（d）强度指数的时间演变曲线。（b d）图中水平线代表平均值Fig.1(a)ThespatialdistributionoftheclimatologicalmeanofwinterstormtrackintheNorthAtlantic(contourinterval:4.0dagpm2)andthetimeseriesoftheindexesof(b)NASTY(NorthAtlanticStormTrackY),(c)NASTX(NorthAtlanticStormTrackX),and(d)NASTI(NorthAtlanticStormTrackIntensity)inwinter.ThehorizontallinesinFigs.b daretheaveragevalues

风暴轴,寒潮,北大西洋,SVD分解

Ｌ噫饫允镜慕峁鉳?看，应该对本文相关关系结果的定性结论影响不大。此外，为了检验此处及后文使用NCEP/NCAR资料所得结果是否稳定，还利用欧洲中期数值预报中心（ECMWF）的ERA-Interim资料进行了同样的分析，，对比后发现结果是一致的。4冬季北大西洋风暴轴异常影响我国寒潮活动的可能机制下面将上节SVD1模态所揭示的风暴轴位置异常作为影响我国寒潮频次的一个因子，利用合成分析等方法来探讨一下其可能的影响机制。首先将SVD1模态左场时间系数进行标准化，然后挑选出值大于1.0的年份简称为风暴轴偏东北年，而小于图21961～2010年年际尺度上冬季北大西洋风暴轴区域500hPa天气尺度的位势高度滤波方差与同期我国566站寒潮频次SVD分解的（a、c、e）第一对、（b、d、f）第二对的（a、b、c、d）异类空间分布型及其（e、f）对应的时间系数。其中，图a、b、c、d中的红、蓝色深（浅）阴影表示通过95%（90%）的信度检验，实（虚）线代表正（负）值；图a、b中紫色实线代表气候平均冬季北大西洋风暴轴的分布；图e、f中的虚、实线分别表示滤波方差场和寒潮频次场的标准化时间系数Fig.2(a d)Spatialpatternsand(e,f)thecorrespondingnormalizedtimecoefficientsfor(a,c,e)thefirstand(b,d,f)secondSVDmodesof(a,b)500-hPafilteredpotentialheightvarianceintheNorthAtlanticregionand(c,d)coldwavefrequencyat566stationsinwinterduring1961 2010.In(a d),thedark(light)shadedareasrepresentabove95%(90%)confidencelevel,thesolid(dashed)linesdenotepositive(negative)values;thepurplelinesin(a,b)representthespatialdistributionoftheclimatologicalmeanwinterstormtrackintheNorthAtlantic;thedashed(solid)linesin(e,f)denotethenormalizedtimecoeffici

【参考文献】

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