现代蒙古高原与中纬度东亚季风区夏季降水一致性变化的空间范围及其成因

发布时间：2025-01-20 16:53

　　 蒙古高原地处亚洲中部干旱区东部,受到西风环流的主控,表现出干旱半干旱气候特征,其东部受到季风环流的影响,表现为湿润半湿润气候特征的中纬度东亚季风区.但有研究关注到该地区现代夏季降水的变化与亚洲中部干旱区西部变化并不一致,却与中纬度东亚季风区表现出同相位的降水变化特征.为了查明这种降水一致性的空间范围,文章使用1979～2016年GPCC数据集的逐月降水资料,分别对蒙古高原夏季降水年际和年代际信号进行分析.结果显示:蒙古高原与中纬度东亚季风区在年际和年代际尺度上都呈现出了基本一致的降水变化特征,一致性变化区域主要为蒙古高原、中国东北和华北地区.进一步对蒙古高原与中纬度东亚季风区年代际出现降水一致性变化的物理机制进行研究,发现北大西洋和中亚地区与欧洲和蒙古高原高度场异常反相位配置的欧亚大陆中纬度遥相关波列是导致降水一致性变化的关键因素.当北大西洋和中亚地区为高度场正异常,而蒙古高原出现高度场负异常这种环流配置时,能够将更多的西风和中纬度季风水汽输送到蒙古高原、中国东北和华北地区,并且通过加强东北亚低压来增强东亚夏季风,还可以激发异常上升运动,从而导致主要受西风环流控制的蒙古高原和受季风环流...

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【部分图文】：

图2 1979～2016年GPCC(a)、Delaware(b)、GPCP(c)和CRU(d),以及1901～2016年GPCC(e)降水数据集在年代际尺度上蒙古高原区域平均夏季降水与亚洲中纬度降水的相关分析

事实上,使用1979～2016年数据进行年代际变化研究年限相对较短,为此我们还对1901～2016年降水进行了年代际的相关分析,结果发现蒙古高原、中国东北和华北的降水依然呈显著的正相关关系(图2e),表明降水一致性变化特征在过去百年依然存在.基于此,我们进一步对这种降水一致性变化....

图1 1979～2016年蒙古高原年际(a)、年代际(b)尺度标准化夏季降水时间序列以及年际(c)、年代际(d)蒙古高原区域夏季平均降水与亚洲中纬度降水的相关

进一步将蒙古高原标准化降水时间序列与亚洲中纬度地区(30°N～60°N,55°E～135°E)的降水进行空间相关分析.结果发现,在夏季年际尺度上,蒙古高原各地区与区域平均降水呈现出显著的正相关关系,表明蒙古高原地区整体降水变化具有一致性.此外,显著的正相关关系还出现在了中国东北西....

图3 气候态整层水汽通量(a)、蒙古高原区域平均夏季降水高值年代(1983～1999年)减去低值年代(2000～2012年)对应的整层水汽通量/水汽通量散度(b)的合成分析,以及蒙古高原区域平均夏季降水与整层(c)、低层(d)和中高层(e)水汽通量/水汽通量散度的回归分析

为了更深入地理解蒙古高原异常降水的水汽来源,我们进一步将水汽分为低层和中高层水汽进行回归分析.结果显示,在低层和中高层,中国东南部地区都出现了异常反气旋.然而可以注意到,低纬的水汽主要由低层的异常反气旋输送至中纬度,而东亚夏季风属于低层环流系统,说明在蒙古高原降水增多时,确实有更....

图5 850hPa气候态高度场和蒙古高原区域平均夏季降水与850hPa高度场的回归分析(a)以及东北亚低压指数与低层水汽通量的回归分析(b)

除了水汽因素,动力条件对降水也起着至关重要的作用.为此,我们将蒙古高原降水与500hPa垂直速度进行回归分析,结果显示在蒙古高原降水增多时蒙古高原、中国东北和华北地区无辐散层出现了显著的上升运动(图6).根据垂直运动方程,长波槽前会出现上升运动,槽后出现下沉运动(Holton,2....

本文编号：4029417