华西秋雨极端降水的环流形势和变化特征及机理
发布时间：2021-08-05 14:29
本文利用1961—2010年中国743个测站的逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了华西秋雨极端降水的环流形势和变化特征及机理。主要结论如下：（1）采用百分位方法挑选出了发生在华西秋雨期（8月9一13日至10月8—12日）的161次区域性极端降水事件,将其分为两类分别讨论了同期和前期的异常环流特征,并与一般性降水进行了对比。结果表明,对于第一（二）类极端降水,华西地区气旋性距平环流（气旋性风切变）形成低层风场辐合,同时高层为辐散,由此产生强烈的上升运动,来自热带海洋的水汽输送偏强（偏弱）,在华西秋雨区形成水汽辐合,副热带高压位置偏西、偏北使得华西地区西南暖湿气流偏强,巴尔喀什湖以北地区为正（负）高度异常,形成一槽一脊（二槽一脊）环流型,西北气流由此加强,冷暖空气交汇于华西地区从而形成极端降水。两类极端降水事件中强降水造成的凝结加热导致该地区为视热源和视水汽汇的大值区,北太平洋和北大西洋海温异常偏高,第一类极端降水在数值大小和范围上大于第二类极端降水。两类极端降水均与一般性降水具有相似的异常环流特征,只是造成极端降水的异常环流强度均比一般性降水更强。两类极端降水的上述异常环流...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１?（ａ）?１９６１－２０１０年平均的华西秋兩期（第４日一５７侯）降水量分布（单位：匪／ｄ）；化）１６１次极端降水事件合成??的降水百分位；（Ｃ）降水量距平（单位：ｎｍ／ｄ）分布（ｄ）区域极端降水事件发生频次的年际变化（直线为??线性拟合趋势，曲线为９年滑动平均）??造成上述１６１次华西秋雨区域性极端降水事件?
??６０？，前？１４０°Ｅ）?５００?ｈＰａ高度场的空间相关，得到空间相关系数序列（图３．２）。１６１次极端降水事??件中，１２３次为正相关，３８次为负相关（具体见表１中带下划线的日期）。据化可将华西秋雨区域??性极端降水事件分为两类：正相关称为第一类极端降水事件，负相关称为第二类极端降水事件，Ｗ??下将分别讨论这两类极端降水事件的环流特征。??－ＳｉＰｉ??■??－０．８?－??—１?１?２１?４１?６１?８１?１０１?１?之１?１４１?１６１??图３．?２毎次极端降水过程与１６１次极端降水整体之间的５００?ｈＰａ高度距平空间相关系数序列??（横坐标代表１６１次极端降水事件序号，纵坐标为相关系数。）??３．４第一类极端降水事件??３．４．１环流特征??对第一类极端降水事件的环流场进行合成，再减去秋雨期平均的环流场得到其距平场（图３．?３），??其中图３．３ａ—Ｃ分别代表７００、加时口２００ｈ化的旋转风和福散风距平分布。在对流层低层（图３．３ａ），??旋转风分量在华西地区为一气旋性距平环流，而在华西秋雨区北侧的中高韩地区为反气旋性距平环??流控制。賴散风分量在华西地区有明显的靖合，这种形势有利于极端降水的形成，图３．?３ａ中反映了??华西秋雨极端降水发生时
３．４．３外源强迫??为更好地理解华西秋雨极端降水发生时外界的热力强迫作用，按照Ｌｕｏ等ＢＺＩ的计算方法，计算??了第一类极端降水发生时的非绝热加热场与５化气候秋雨期的差值分布（图义８）。图３．８ａ、ｂ分别??为视热源＜０，?＞与视水汽汇＜０＾＞距平的分布，两者具有相似的分布特征：最大正值中心均出现??在华西秋雨区，中屯、数值均达到２００?Ｗ／ｍ２。Ｄｉｎｇｔｓｉ指出，在强降水发生时，地面的感热和蒸发很??小，强烈的视水汽汇造成强降水，而强降水的发生又会释放大量的凝结潜热，大气由此受到较强的??非绝热加热强迫。因此，图３．８ａ、ｂ显示的华西地区＜０，＞与＜＆＞正异常中屯、分布应该是由该地??区强降水造成的凝结加热所致。??福射和地表感热通量的异常所形成的非绝热加热由＜０?＞和＜＆?＞之差表示。如果＜０１?＞??和＜＆＞之差非常小，水汽凝结起主要作用：若差值正异常，则表示除了潜热加热外，福射加热、??地面感热和潜热输送加强；反么则表示福射冷却和地面感热潜热输送减弱。由图３．?８ｃ可看出，??＜０１?＞?—?＜＆＞在华西东北部地区地区为正异常，说明该地区强降水产生时除了潜热加热外＇福射??加热、地面感热和潜热输送加强。在华西南部地区数值很小
【参考文献】：
期刊论文
[1]华西秋雨准4年周期特征及其与赤道太平洋海表温度的关系[J]. 王春学,马振峰,王佳津,王劲廷. 大气科学. 2015(03)
[2]夏季东亚副热带西风急流位置对川渝地区降水的影响[J]. 杨小波,杨淑群,马振峰. 高原气象. 2014(02)
[3]1962-2012年西南地区极端降水事件的时空变化特征[J]. 袁文德,郑江坤,董奎. 资源科学. 2014(04)
[4]一种改进的华西秋雨指数及其气候特征[J]. 蒋竹将,马振峰,刘佳,李奇临. 大气科学. 2014(01)
[5]华西秋雨起止与秋冬季节大气环流转换[J]. 袁旭,刘宣飞. 气象学报. 2013(05)
[6]华西秋雨演变的新特征及其对大气环流的响应[J]. 罗霄,李栋梁,王慧. 高原气象. 2013(04)
[7]2011年陕西秋季强连阴雨天气的大气环流异常特征分析[J]. 方建刚,易俊莲. 灾害学. 2013(01)
[8]Relationship between the Late Spring NAO and Summer Extreme Precipitation Frequency in the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River[J]. TTIAN Bao-Qiang 1, 2,FAN Ke 1, 3 1 Nansen-Zhu International Research Centre, Institute of Atmospheric Physics,Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China 2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 3 Key Laboratory of Regional Climate-Environment for East Asia, Chinese Academy of Sciences Beijing 100029, China. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2012(06)
[9]极端降水特性分析研究进展[J]. 江秀芳,李丽平,周立波. 气象与减灾研究. 2012(02)
[10]夏季长江中下游流域性极端日降水事件的环流异常特征及其与非极端事件的比较[J]. 韩洁,管兆勇,李明刚. 热带气象学报. 2012(03)
硕士论文
[1]华西秋雨的时空特征及其年际变化[D]. 袁旭.南京信息工程大学 2013
[2]中国北方极端降水事件特征及成因研究[D]. 陈晓燕.兰州大学 2012
[3]近50年我国华东地区极端降水事件的时空变化及环流特征分析[D]. 李明刚.南京信息工程大学 2011
[4]江淮地区梅雨期极端降水异常及其环流特征分析[D]. 刘明丽.南京信息工程大学 2005
[5]中国东北地区夏季降水和极端降水过程的时空特征及其诊断分析[D]. 韩艳凤.南京气象学院 2003
本文编号：3323919
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１?（ａ）?１９６１－２０１０年平均的华西秋兩期（第４日一５７侯）降水量分布（单位：匪／ｄ）；化）１６１次极端降水事件合成??的降水百分位；（Ｃ）降水量距平（单位：ｎｍ／ｄ）分布（ｄ）区域极端降水事件发生频次的年际变化（直线为??线性拟合趋势，曲线为９年滑动平均）??造成上述１６１次华西秋雨区域性极端降水事件?
??６０？，前？１４０°Ｅ）?５００?ｈＰａ高度场的空间相关，得到空间相关系数序列（图３．２）。１６１次极端降水事??件中，１２３次为正相关，３８次为负相关（具体见表１中带下划线的日期）。据化可将华西秋雨区域??性极端降水事件分为两类：正相关称为第一类极端降水事件，负相关称为第二类极端降水事件，Ｗ??下将分别讨论这两类极端降水事件的环流特征。??－ＳｉＰｉ??■??－０．８?－??—１?１?２１?４１?６１?８１?１０１?１?之１?１４１?１６１??图３．?２毎次极端降水过程与１６１次极端降水整体之间的５００?ｈＰａ高度距平空间相关系数序列??（横坐标代表１６１次极端降水事件序号，纵坐标为相关系数。）??３．４第一类极端降水事件??３．４．１环流特征??对第一类极端降水事件的环流场进行合成，再减去秋雨期平均的环流场得到其距平场（图３．?３），??其中图３．３ａ—Ｃ分别代表７００、加时口２００ｈ化的旋转风和福散风距平分布。在对流层低层（图３．３ａ），??旋转风分量在华西地区为一气旋性距平环流，而在华西秋雨区北侧的中高韩地区为反气旋性距平环??流控制。賴散风分量在华西地区有明显的靖合，这种形势有利于极端降水的形成，图３．?３ａ中反映了??华西秋雨极端降水发生时
３．４．３外源强迫??为更好地理解华西秋雨极端降水发生时外界的热力强迫作用，按照Ｌｕｏ等ＢＺＩ的计算方法，计算??了第一类极端降水发生时的非绝热加热场与５化气候秋雨期的差值分布（图义８）。图３．８ａ、ｂ分别??为视热源＜０，?＞与视水汽汇＜０＾＞距平的分布，两者具有相似的分布特征：最大正值中心均出现??在华西秋雨区，中屯、数值均达到２００?Ｗ／ｍ２。Ｄｉｎｇｔｓｉ指出，在强降水发生时，地面的感热和蒸发很??小，强烈的视水汽汇造成强降水，而强降水的发生又会释放大量的凝结潜热，大气由此受到较强的??非绝热加热强迫。因此，图３．８ａ、ｂ显示的华西地区＜０，＞与＜＆＞正异常中屯、分布应该是由该地??区强降水造成的凝结加热所致。??福射和地表感热通量的异常所形成的非绝热加热由＜０?＞和＜＆?＞之差表示。如果＜０１?＞??和＜＆＞之差非常小，水汽凝结起主要作用：若差值正异常，则表示除了潜热加热外，福射加热、??地面感热和潜热输送加强；反么则表示福射冷却和地面感热潜热输送减弱。由图３．?８ｃ可看出，??＜０１?＞?—?＜＆＞在华西东北部地区地区为正异常，说明该地区强降水产生时除了潜热加热外＇福射??加热、地面感热和潜热输送加强。在华西南部地区数值很小
【参考文献】：
期刊论文
[1]华西秋雨准4年周期特征及其与赤道太平洋海表温度的关系[J]. 王春学,马振峰,王佳津,王劲廷. 大气科学. 2015(03)
[2]夏季东亚副热带西风急流位置对川渝地区降水的影响[J]. 杨小波,杨淑群,马振峰. 高原气象. 2014(02)
[3]1962-2012年西南地区极端降水事件的时空变化特征[J]. 袁文德,郑江坤,董奎. 资源科学. 2014(04)
[4]一种改进的华西秋雨指数及其气候特征[J]. 蒋竹将,马振峰,刘佳,李奇临. 大气科学. 2014(01)
[5]华西秋雨起止与秋冬季节大气环流转换[J]. 袁旭,刘宣飞. 气象学报. 2013(05)
[6]华西秋雨演变的新特征及其对大气环流的响应[J]. 罗霄,李栋梁,王慧. 高原气象. 2013(04)
[7]2011年陕西秋季强连阴雨天气的大气环流异常特征分析[J]. 方建刚,易俊莲. 灾害学. 2013(01)
[8]Relationship between the Late Spring NAO and Summer Extreme Precipitation Frequency in the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River[J]. TTIAN Bao-Qiang 1, 2,FAN Ke 1, 3 1 Nansen-Zhu International Research Centre, Institute of Atmospheric Physics,Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China 2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 3 Key Laboratory of Regional Climate-Environment for East Asia, Chinese Academy of Sciences Beijing 100029, China. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2012(06)
[9]极端降水特性分析研究进展[J]. 江秀芳,李丽平,周立波. 气象与减灾研究. 2012(02)
[10]夏季长江中下游流域性极端日降水事件的环流异常特征及其与非极端事件的比较[J]. 韩洁,管兆勇,李明刚. 热带气象学报. 2012(03)
硕士论文
[1]华西秋雨的时空特征及其年际变化[D]. 袁旭.南京信息工程大学 2013
[2]中国北方极端降水事件特征及成因研究[D]. 陈晓燕.兰州大学 2012
[3]近50年我国华东地区极端降水事件的时空变化及环流特征分析[D]. 李明刚.南京信息工程大学 2011
[4]江淮地区梅雨期极端降水异常及其环流特征分析[D]. 刘明丽.南京信息工程大学 2005
[5]中国东北地区夏季降水和极端降水过程的时空特征及其诊断分析[D]. 韩艳凤.南京气象学院 2003
本文编号：3323919
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