中国东南地区4-6月10-30d低频强降水特征及成因分析

发布时间：2020-06-20 04:18

【摘要】：利用1979-2013年中国2400多台站的逐日降水数据以及NCEP/NCAR再分析位势高度场、风场、OLR和势函数等资料,通过经验正交分解(EOF)、功率谱分析、线性相关、回归分析、Butterworth滤波器以及合成t检验等方法,分别研究了35年与典型年(1994年、1999年)的我国东南部地区4-6月日降水大于25mm的强降水的低频特征,探讨了与4-6月强振荡年强降水异常变化的成因,得到了以下主要的结论：(1)35年4-6月10-30 d低频强降水的方差大值区在中国的长江及其以南地区,中心位于江南的中东部,其10-30 d低频强降水的方差占总降水量方差的40%以上。(2)35年东南地区4-6月强降水存在两个主要模态,其中第一模态反映该区域一致变化；第二模态反映该区域降水呈南北反位相变化。功率谱分析表明第一模态时间变化的周期以10-30 d低频分量为主。(3)根据区域强降水及其10-30 d低频强降水、区域强降水正交经验函数(EOF)分析的第一模态时间系数(PC1)及PC1的10-30 d低频分量的年际方差,结合它们两两之间逐年的相关系数,定义了区域强降水10-30 d强振荡典型年份。区域总降水量异常主要为10-30 d强降水的低频变化引起。对典型年10-30 d低频降水和强降水方差异常的空间分布进行分析,结果区域总降水、强降水以及它们对应的10-30 d低频分量的方差距平显著中心都在江南的中东部地区,表明强振荡年区域总降水异常、强降水异常的变化与它们的10-30 d低频变化一致。(4)当区域对流异常偏强,低层高度负异常,有异常的气旋性环流,高层高度正异常,有反气旋异常：同时,当850hPa中国东南部地区为显著正异常,即有辐合异常,在热带西太平洋附近存在辐散异常,高层200hPa为相反的异常变化时,对应在东半球出现异常的上升运动时,在中国东南部地区4-6月强降水增多；反之区域4-6月强降水偏少。(5)在我国东南部地区强降水正异常时区域内主要有三支水汽输送气流进入东南部地区,分别是：①来自偏西的西太平洋副热带高压将南海的水汽沿着其南侧-西北侧呈顺时针方向输送到我国东南部地区；②来自强劲的孟加拉湾水汽向东北方向输送到我国东南部地区；③由高原南侧而来的西路水汽向东影响到东南部地区。(6)对势函数、OLR等的分析表明,前期15天,热带西印度洋和西太平洋都有显著的异常变化。热带势函数和对流活动异常表现有明显的向东传播的特征,影响低频降水的环流异常类似对热带深对流的Rossby波响应。高度场分析表明,在高层的正异常主要表现为高原东传,即为南亚高压的东移,异常的高层高压异常造成高层辐散异常有利于中国东南部区域的低频降水正异常；中低层则表现为西太平洋副热带高压的向西和向北传播,以及中高纬度南传的负异常,也即为冷空气的南传,自南、北方而来的冷暖空气在中国东南部地区相遇,从而有利于区域的降水异常。(7)1994与1999年中国东南部地区4-6月强降水EOF分析生成的PC1与各个环流场同期相关,对应的环流配置表现较强振荡年对应的环流配置相比,分布相似,中心范围更大。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P426.6
【图文】：

图３．２邋１９巧－２０?

模态图,强降水,中国东南部,回归值

图３．３强降水ＥＯＦ生成的ＰＣＩ与空间降水场回归逡逑（阴影为相关系数，粗实线为回归值）逡逑从空间上看（图３．２和图３．３），中国东南部４－６月强降水的第一模态类似１０－３０邋ｄ低频逡逑降水的分布。那么从押间变化看，强降水是否Ｌ：Ａ邋１０－３０邋ｄ的低频振荡为主呢？为此，下面逡逑对ＰＣ］进行功率谱分折。由图３．４可见，ＰＣ１存在强若的１０－３０邋ｄ邋（峰值在２０ｄ左右）振逡逑荡周期，通过了纪噪声过程检验及化０５显著性水平检验。可见中围东南部地区４－６月强降逡逑水确实存在显著的１０－３０邋ｄ的化频特征。这进一步证实，中国东南部区域４－６月降水异常逡逑主要为１０－３０邋ｄ低频强降水的变化所致，表现为全区域一致的异常分布。所下分析都逡逑针对第一模态相关的１０－３０邋ｄ低频降水进行。逡逑１３逡逑

【参考文献】