江淮地区夏季降水的准两年周期振荡及其年代际变化的机理研究
发布时间：2020-09-11 08:33
通过对1960-2011年江淮地区夏季降水的研究发现其存在准两年周期振荡(TBO),且此TBO存在着年代际变化,1960.1974年和2001-2011年TBO较弱,1975-2000年TBO较强。对此TBO及其年代际变化的机理进行分析发现：(1)此TBO与印度洋热含量的TBO有密切联系。前冬季印度洋热含量若为西正东负,其上空会出现两个反气旋性异常环流,对应大气的“Matsuno-Gill pattern"响应,热含量在"Matsuno-Gill pattern"响应产生的海洋Rossby波和Kelvin波的作用下开始向东西方向移动,两个反气旋性异常环流随着赤道辐合带向北推进,在夏季与西太平洋的反气旋合并使其加强,并出现了类似EAP遥相关型的波列,形成多个有利于降水的条件,导致江淮地区夏季降水偏多,秋季印度洋热海量出现了反转的迹象,印度洋上空的反气旋性异常环流转为气旋性异常环流,并在冬季加强,印度洋的海水热含量转为东正西负,相反的环流配置使得次年夏季江淮地区降水偏少,海水热含量又在“Matsuno-Gill pattern"响应下形成的海洋Rossby波和Kelvin波的影响下再次发生东西向反转,形成与去年相反、与前年相同的海水热含量分布,南印度洋偶极子指数也发生了相应变化,完成了一个完整的准两年周期振荡。(2)第一阶段和第三阶段的降水正距平区不在江淮地区可能是第一阶段和第三阶段降水TBO较弱的原因之一。而且第一阶段和第三阶段降水区的TBO强度依然弱于第二阶段。我们分析三个阶段的背景场变化,发现三个阶段的划分与PDO的位相变化非常一致,并认为第一阶段和第三阶段TBO强度较第二阶段弱可能是PDO的位相变化导致的。PDO暖位相,中东太平洋的这种海温分布会使得温度梯度减小,信风偏弱,海气耦合偏弱,这样的环流背景使得降水受印度洋影响较大,雨带位于江淮地区,ENSO对降水TBO没有决定性作用,而在此阶段印度洋的海水热含量也存在准两年周期振荡现象,使得江淮地区夏季降水的TBO较强。反之,PDO冷位相,中东太平洋的温度梯度增大,信风偏强,海气耦合偏强,东亚夏季风偏强,雨带北抬,这样的环流背景使得降水受太平洋的影响较大,且TBO正负位相年与ENSO年相关较好,ENSO的周期为2-6年,使得TBO强度相对较弱。
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P426.6
【部分图文】：
荣辉的结果一致。逡逑３．１邋ＴＢＯ演变过程中的特征分析逡逑利用ＴＢＯ较强的第二阶段分析其年际变化的形成机制。图２为１９７９－２００１逡逑年江淮地区夏季降水ＥＯＦ第一模态的时间系数序列，设Ｐ（ｉ）为第ｉ年的降水值，逡逑将其中满足巧Ｍ）邋＜邋Ｐ（ｉ）邋＞邋Ｐ（ｉ＋１）的第ｉ年选为强的正位相年，满足Ｐ（ｉ－ｌ）邋＞邋口货＜逡逑Ｐ（ｉ＋１）的第ｉ年选为强的负位相年。从中选取了邋８年强ＴＢ０正位相年（１９８０、逡逑１９８３、１９８７、１９８９、１９９１、１９９３、１９９６、１９９９）和邋８邋年强邋ＴＢ０邋负位相年（１％１、逡逑１％５、１９８８、１９９０、１９９２、１９９４、１９９７、２０００）。利用所选的强邋ＴＢ０邋正负位相逡逑年对对外长波福射（０ＬＲ）场及风场和海水热含量场进行差值，分析ＴＢ０演变逡逑过程中ＯＬ民场及风场和海水热含量场的变化。此处选择海水热含量而没选海温逡逑的原因是海温受海面热通量的影响极大，在体现海洋动力学过程方面，其远不逡逑如海水热含量或次表层海温１５９－６２］。逡逑，巧邋ｙ邋Ｖ邋Ｙ邋Ｖ邋１／逡逑—１，逦Ｙ逡逑Ｊ＾逦逦逦＾逦？逦逦逡逑１９８０邋１９Ｓ２邋１９８斗邋１９８６邋１９８８邋１９９日邋１９９２邋１９９４邋１９９６邋１９９８邋２００日逡逑图２．邋１９７９－２００１年江淮地区夏季降水ＥＯＦ第一模态的时间系数序列逡逑２０逡逑
逑３N１邋ＯＬＲ场及表面风场的特征分析逡逑ＯＬＲ场及表面Ｋ场（图３左）的变化：逡逑前冬季（ＤＪＦ－１）东印度洋、南亚东南部、东南亚和东亚地区ＯＬＲ正异常逡逑值较大，表明这些地区对流活动较弱，西印度洋、巧太平洋部分地区和赤道中逡逑东太平洋对流活动较强，整个赤道印度洋为东风异常且南北印度洋各存在一个逡逑反气旋性异常环流，由于海陆分布差异，北印度洋的反气旋性异常环流相对南逡逑印度洋的反异常环流较弱，中东太平洋为西风异常，北太平洋中东部至北美西逡逑岸存在一个气旋性异常环流，其他地区风场异常较小；逡逑ＯＬＲ邋＆邋Ｓｕｒｆａｃｅ邋Ｗｉｎｄｓ逦Ｈｅａｔ邋Ｃｏｎｔｅｎｔ逡逑４。５逦，於基、、．－Ｗｓｌ逦６（ｋ逦９０Ｅ逦１＾－１２ｂｗ￣Ｗ逡逑斧？嫌社．１逡逑晵巨逦９０Ｅ逦１２０￡逦１５０
为了进一步验证太平洋和印度洋的海水热含量与江淮地区夏季降水的关系，我逡逑们利用１９８１－２０００年江淮地区夏季降水ＥＯＦ第一模态的时间系数与前冬季的海逡逑水热含量场求相关（图７）来确定海水热含量影响江淮地区夏季降水的关键区。逡逑太平洋上的显著相关区域较小，且分布较为离散，说明虽然太平洋海水热含量逡逑也发生了反转但不是影响江淮地区夏季降水的主要因素。显著相关区域位于南逡逑２８逡逑
本文编号：2816451
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P426.6
【部分图文】：
荣辉的结果一致。逡逑３．１邋ＴＢＯ演变过程中的特征分析逡逑利用ＴＢＯ较强的第二阶段分析其年际变化的形成机制。图２为１９７９－２００１逡逑年江淮地区夏季降水ＥＯＦ第一模态的时间系数序列，设Ｐ（ｉ）为第ｉ年的降水值，逡逑将其中满足巧Ｍ）邋＜邋Ｐ（ｉ）邋＞邋Ｐ（ｉ＋１）的第ｉ年选为强的正位相年，满足Ｐ（ｉ－ｌ）邋＞邋口货＜逡逑Ｐ（ｉ＋１）的第ｉ年选为强的负位相年。从中选取了邋８年强ＴＢ０正位相年（１９８０、逡逑１９８３、１９８７、１９８９、１９９１、１９９３、１９９６、１９９９）和邋８邋年强邋ＴＢ０邋负位相年（１％１、逡逑１％５、１９８８、１９９０、１９９２、１９９４、１９９７、２０００）。利用所选的强邋ＴＢ０邋正负位相逡逑年对对外长波福射（０ＬＲ）场及风场和海水热含量场进行差值，分析ＴＢ０演变逡逑过程中ＯＬ民场及风场和海水热含量场的变化。此处选择海水热含量而没选海温逡逑的原因是海温受海面热通量的影响极大，在体现海洋动力学过程方面，其远不逡逑如海水热含量或次表层海温１５９－６２］。逡逑，巧邋ｙ邋Ｖ邋Ｙ邋Ｖ邋１／逡逑—１，逦Ｙ逡逑Ｊ＾逦逦逦＾逦？逦逦逡逑１９８０邋１９Ｓ２邋１９８斗邋１９８６邋１９８８邋１９９日邋１９９２邋１９９４邋１９９６邋１９９８邋２００日逡逑图２．邋１９７９－２００１年江淮地区夏季降水ＥＯＦ第一模态的时间系数序列逡逑２０逡逑
逑３N１邋ＯＬＲ场及表面风场的特征分析逡逑ＯＬＲ场及表面Ｋ场（图３左）的变化：逡逑前冬季（ＤＪＦ－１）东印度洋、南亚东南部、东南亚和东亚地区ＯＬＲ正异常逡逑值较大，表明这些地区对流活动较弱，西印度洋、巧太平洋部分地区和赤道中逡逑东太平洋对流活动较强，整个赤道印度洋为东风异常且南北印度洋各存在一个逡逑反气旋性异常环流，由于海陆分布差异，北印度洋的反气旋性异常环流相对南逡逑印度洋的反异常环流较弱，中东太平洋为西风异常，北太平洋中东部至北美西逡逑岸存在一个气旋性异常环流，其他地区风场异常较小；逡逑ＯＬＲ邋＆邋Ｓｕｒｆａｃｅ邋Ｗｉｎｄｓ逦Ｈｅａｔ邋Ｃｏｎｔｅｎｔ逡逑４。５逦，於基、、．－Ｗｓｌ逦６（ｋ逦９０Ｅ逦１＾－１２ｂｗ￣Ｗ逡逑斧？嫌社．１逡逑晵巨逦９０Ｅ逦１２０￡逦１５０
为了进一步验证太平洋和印度洋的海水热含量与江淮地区夏季降水的关系，我逡逑们利用１９８１－２０００年江淮地区夏季降水ＥＯＦ第一模态的时间系数与前冬季的海逡逑水热含量场求相关（图７）来确定海水热含量影响江淮地区夏季降水的关键区。逡逑太平洋上的显著相关区域较小，且分布较为离散，说明虽然太平洋海水热含量逡逑也发生了反转但不是影响江淮地区夏季降水的主要因素。显著相关区域位于南逡逑２８逡逑
【参考文献】
相关期刊论文 前9条
1 黄嘉佑;准两年周期振荡在我国月降水量中的表现[J];大气科学;1988年03期
2 黄荣辉;陈际龙;黄刚;张启龙;;中国东部夏季降水的准两年周期振荡及其成因[J];大气科学;2006年04期
3 李永平,端义宏,刘秦玉,秦曾灏;热带海洋SST与北半球大气环流的低频振荡特征[J];海洋与湖沼;1999年01期
4 郑彬;施能;;南海夏季风对华南夏季降水年代际变化的影响[J];南京气象学院学报;2006年04期
5 王建新，吕君宁，石永贵;长江中上游地区汛期降水的准两年振荡[J];南京气象学院学报;1995年02期
6 于乐江;冯俊乔;;印度洋热含量在南海夏季风爆发中的作用[J];热带海洋学报;2011年04期
7 郑彬,梁建茵;对流层准两年周期振荡的研究进展[J];热带气象学报;2005年01期
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9 陈兴芳,宋文玲;近10年我国降水的QBO分析[J];应用气象学报;1997年04期
本文编号：2816451
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