高原夏季风对中东亚夏季降水的影响

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高原夏季风不仅主导了夏季高原自身的气候,而且对高原周围地区的降水也具有重要的影响。本文利用多种再分析资料分析了高原夏季风的基本特征及其变化,并比较了不同再分析资料的差异,然后我们又分析了高原夏季风对中东亚夏季降水的影响,以及对应的大气环流场的变化。最后我们研究了高原夏季风与印度夏季风和东亚夏季风的关系以及高原夏季风对海温和环地球遥相关型(CGT)的影响,主要结果如下:(1)青藏高原的近地面层在夏季是一个热低压,风场围绕高原作气旋性旋转,气流在高原上空辐合。总体上七种再分析资料得到的高原夏季风指数变化是比较一致的,尤其在描述高原夏季风的年际变化时,它们之间的一致性更高。高原夏季风具有显著的年际和年代际变化,从20世纪50年代初到60年代初,高原夏季风在逐渐减弱,随后的14年中高原夏季风不断增强,1974-1986年高原夏季风指数以较小的振幅处于波动状态,没有明显的趋势,1986-1994年高原夏季风逐渐减弱,1994-2010年高原夏季风逐渐增强。在低频方面,高原夏季风具有显著的70年、20年、10年左右的周期,在高频方面,有3-4年左右的周期。中国西部地区气候的干湿变化也存在着显著的准70年尺度的周期变化,因此高原夏季风可能是70年周期尺度上我国西部气候干湿变化的主导者。(2)在中亚经塔里木盆地到高原东部和长江中下游地区,高原夏季风与夏季降水呈显著的正相关,而在我国华北地区、蒙古、贝加尔湖以及印度北部地区,高原夏季风与夏季降水呈现出显著的负相关。高原夏季风偏强,中东亚地区200hPa位势高度场为“负正负”的变高中心,高原夏季风偏弱时,则变为“正负正”的变高中心,高原夏季风可能对夏季中东亚地区中纬度的遥相关型有一定的影响。高原夏季风偏强时,中亚地区对流层中低层风场均表现为异常的气旋,有利于低空水汽向上辐合,降水偏多。南疆地区中低层风场均表现为异常的东风,有利于引导高原东侧暖湿气流的进入,增加了该地区的水汽条件,有利于降水的发生。华北地区的中低层风场均为东北风异常,阻碍了携带丰富水汽的西南气流,降水偏少。印度地区中低层为异常偏东风,阻碍了印度夏季风的西南气流,导致降水偏少。高原夏季风偏弱时,中亚地区的对流层中低层风场均表现为异常的反气旋,有利于低层水汽的辐散,因此降水偏少。南疆地区中低层风场均表现为异常的西风,阻碍高原东侧的暖湿气流的进入,不利于降水的发生。华北地区中低空西南风气流位置偏北,表现为异常的西南风,水汽输送较多,降水偏多。印度地区中低层为异常偏西风,印度夏季风的西南气流加强,导致降水偏多。(3)高原夏季风与印度夏季风和东亚夏季风均呈现出负相关关系,相关系数分别为-0.43和-0.24。高原夏季风偏强时,印度北部和我国华北地区的降水均偏少,而印度夏季风与印度地区的夏季降水,东亚夏季风与华北地区的夏季降水均为正相关关系,因此高原夏季风可能通过影响印度夏季风来影响印度北部的降水,通过影响东亚夏季风进而影响我国华北地区的降水。高原夏季风与印度洋,中国南海地区夏季的海表温度呈现出正相关关系,与西北太平洋地区的海表温度呈现出负相关关系。高原夏季风偏强,印度洋海温偏高,海陆热力差异减小,印度夏季风偏弱;而我国南海地区的海表温度偏高,西北太平洋的海表温度偏低,南北海陆热力差异减小,东西海陆热力差异增大,它们的反相作用最终导致东亚夏季风偏弱,但使其与高原夏季风的相关性较小。高原夏季风与CGT遥相关型呈现出显著的负相关,高原夏季风偏强(弱),CGT遥相关型处于负(正)位相,我国华北地区降水偏少(多)。高原夏季风通过影响高原西侧的感热加热,进而影响CGT遥相关型。高原夏季风偏强,高原西侧感热加热减弱,中亚地区上空为气旋性异常,CGT处于为负位相,华北地区降水偏少。高原夏季风偏弱,高原西侧感热加热增强,中亚地区上空为反气旋性异常,CGT处于为正位相,华北地区降水增多。
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