西南地区夏季高温热浪时空分布特征及其成因

发布时间：2021-03-23 07:32

　　利用98个测站逐日最高气温资料和ERA-interim再分析数据集,对1979～2018年西南地区夏季高温热浪的时空分布特征及其年际变化异常成因进行研究。结果表明:（1）气候平均西南地区夏季高温热浪频次从东南向西北减少,空间差异显著。近几十年来,西南地区高温热浪总体上显著增多,并表现出明显的年际和年代际变化特征。（2）EOF分解第1模态主要表现为全区一致型,可以反映西南地区夏季高温热浪变化的主要特征。第2模态空间分布大致呈现出南正北负的反相变化特征。（3）西南地区高温热浪偏多可能与对流层中层青藏高原以东至朝鲜半岛的明显高压异常相联系。在这个高压异常的控制下,西太平洋副热带高压向西移动,这有利于西南地区降水减少,云量减少,到达地表的太阳短波辐射增加。同时,东亚西风急流位置北移,可以阻止来自中高纬的冷空气入侵西南地区,引起这里降水减少干旱频发。最终,异常干燥和炎热的地表条件,与有利的大气环流背景相配合,从而造成西南地区夏季高温热浪事件的发生。 

【文章来源】：高原山地气象研究. 2020,40(03)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

西南地区地形高度（a：单位：m）、1981～2010年气候平均西南地区夏季高温热浪频次分布（b：等值线，单位：天/年，黑色空心圆点表示选用的站点）、500hPa高度场（c：单位：gpm）、700hPa风场（d：单位：m/s)

选取1979～2018年西南地区夏季(6～8月)高温热浪频次进行EOF分解,前4个EOF模态解释方差分别为29%、12%、7%和6%。第1模态的解释方差远高于第2模态和第3模态,能够反映西南地区夏季高温热浪发生频次空间分布的主要特征。图2给出了西南地区夏季标准化高温热浪频次EOF展开的第1、2空间模态和相应的时间系数PC1、PC2。可以看出,第1模态显示除云南省西北部外,西南地区大部分区域夏季高温热浪频次均表现为一致型变化,高值区位于四川盆地东部。第2模态大致呈现出南北反相的分布特征,表明西南地区夏季高温热浪频次主要表现为总体偏多或偏少。从时间系数的变化可以发现,第1、2模态均表现出非常强的年际和年代际变化。21世纪初以来的最近这十几年西南地区夏季高温热浪频次明显偏多,以及2006,2013年的严重高温均在第1模态有较好的体现。从第2模态解释的方差可见,西南地区南北反相的变化异常在调节西南区域高温的空间变化中起着重要作用。例如,由于第1、2模态的结合,2006年西南的高温干旱事件主要发生在北部地区。2.3 西南地区夏季高温热浪变化的物理机制

图6a给出了夏季200hPa纬向风气候平均场。可以看出,东亚夏季西风急流位于40°N附近。从西南地区夏季高温热浪频次PC1回归的夏季200hPa纬向风场可见,当西南地区夏季高温热浪频次偏多时,40°N以北的纬向风为正异常,40°N以南为负异常。中国北部的大气环流异常导致东亚夏季西风急流位置向北移动。由于东亚西风急流向极区移动可以阻止北方冷空气向南侵入西南地区,这是影响西南地区降水的一个重要因素。高纬度冷空气的侵入减少可有效减少西南地区降水(图4a),这显著地增加了西南地区干旱和夏季高温热浪事件发生的可能性。图5 1979～2018年西南地区夏季高温热浪频次EOF分解第1模态时间系数去掉年代际变化后回归的6～8月平均总云量（a）、到达地面太阳短波辐射通量（b，单位：W/m2）、（图中方框为西南地区，阴影区表示通过90%的显著性检验）


本文编号：3095420