华南春季降水的季节内振荡特征及机理研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:marina12345
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
华南春雨是东亚地区冬夏季节转化过程中存在的独特气候现象,而且春季期间的降水变率具有明显的季节内尺度振荡(intraseasonal oscillation,简称为ISO)特征。本文利用台站观测逐日降水、ERA-Interim和NCEP-2再分析等资料,从气候学的角度揭示了影响华南春雨的周期为10-20天和20-30天的两种主要频率的季节内振荡的结构、演变规律及其相应机理。考察了两种频率的低频振荡的年际变化。主要结论如下:   (1)华南春季降水的气候季节内振荡(Climatological Intraseasonal Oscillation,简称为CISO)特征   在春季,华南地区雨量随时间振荡上升,其CISO不仅在统计上是显著的,也对应着协调的大气环流配置;其振荡过程的峰(谷)值分别对应着雨量的显著增加(减少),调制春季降水的演变,3月下半月和4月中旬雨量的显著增长正是CISO调节的结果。当中国东部对流层低层为气旋环流、高层为反气旋环流,华南受低层辐合、高层辐散这种具有斜压结构的环流配置影响,上升运动发展,处于CISO湿位相。   (2)华南春季降水10-20天ISO演变特征及其机理   小波分析结果显示,10-20天和20-30天分量为主要的ISO分量,尤其是10-20天。位相合成分析结果表明,10-20天周期的ISO干/湿转换,对应着对流层低层上围绕高原的反气旋式/气旋式环流,华南地区的东北风/西南风,长江流域及其以南的辐散/辐合等一系列系统交替影响过程;在对流层中上层,对应着由气旋、反气旋相间排列的西北-东南向欧亚波列向东/东南传播,导致中国东部地区对流层高层受强的辐合/辐散交替影响的过程。对于10-20天ISO的形成和演变,高低空环流在垂直方向上的紧密耦合有着决定性的影响,而高原的动力和热力强迫则起着十分重要的调制作用。当干位相向湿位相演变时,冷空气向东南方向移动,华南的暖空气受其抬升作用,使得斜压能量从有效位能转化为动能,所以斜压不稳定是10-20天周期振荡的形成和传播的主要机制。   (3)华南春季降水20-30天振荡演变特征及其机理   20-30天周期的ISO干湿转换,对流层也对应着由气旋、反气旋相间排列的西北-东南向欧亚波列向东/东南传播,与10-20天ISO相似。斜压不稳定同样也是华南区域春季降水20-30天周期振荡的形成和传播的主要机制。但与10-20天ISO相比,20-30天ISO对流层低层上在干(湿)位相环绕高原的反气旋(气旋)环流较弱,在南侧以及东侧的范围较小,但北侧的范围更北;干(湿)位相时欧亚大陆中高纬地区形成气旋-反气旋-气旋(反气旋-气旋-反气旋)相间的Ω型(倒Ω型)环流场,并未形成高原偶极型环流。   在干/湿位相转换过程中,低层波列向东南/南方向移动,使得西北太平洋交替受到气旋/反气旋环流影响。而局地的表面感热加热和凝结潜热加热与环流异常的反馈作用使得赤道西太平洋地区对流发展,促使西北太平洋地区反气旋和华南地区西南风加强,对于华南地区降水增加,进入湿位相也起着重要作用。   (4)华南春季降水10-20天和20-30天振荡的年际变化差异   华南春雨的10-20天和20-30天ISO都有显著的年际变化特征,与这两种ISO模态年际变化相关联的春季大尺度环流背景有明显差异。有利于华南春雨10-20天ISO偏强的大气环流背景为:欧亚大陆高压偏强,亚洲大陆中高纬地区气温偏低,大气环流经向度偏大。对流层低层上高原南侧气温偏高,有西风异常。从欧亚大陆到北太平洋中西部,分布着西北-东南方向的“反气旋”和“气旋”相间的相关矢量波列及其对应的位势高度正-负相间的相关波列分布。另外,南印度洋上的马斯克林高压偏强,也有利于华南春雨10-20天ISO偏强。   有利于20-30天ISO偏强的春季大气环流背景是:欧亚大陆上蒙古高压偏弱、冷空气偏弱、大气环流经向度偏小;北美大陆东北部至北大西洋西北部地区气压偏高、偏暖;南半球环状模偏强。赤道太平洋东部以及南太平洋东侧对流活跃,形成“反Walker环流”式的相关矢量。太平洋中西部和赤道印度洋的Hadley环流偏弱。赤道太平洋的SST相关分布表现为ElNino状态,北大西洋东北部、南印度洋东部中纬地区SST偏高,这种SST异常分布可能是联系南半球环状模异常和北半球大气环流异常的关键。
其他文献
“艺术时空——中国艺术研究院书画展”于2014年8月31日在山东省潍坊市文化艺术中心隆重开幕。本次展览由中国艺术研究院、潍坊市人民政府共同主办。中国艺术研究院院长、中
本文基于几组大气环流模式实验,研究了亚洲气候对黑碳气溶胶的局地响应和遥响应。共分为以下几章,每章阐述了一组实验的结果,其中最后一章是基于耦合模式比较计划3(CMIP3)实验的
学位
青藏高原是全球气候与环境变化的敏感区,而极端气候变化是高原生态、环境变化的重要驱动因子。但高原台站稀少,难以通过观测手段全面了解其极端气候特征及变化。同时,分辨率较低
天气现象、气象要素、边界层特征、气溶胶、污染气体等对大气能见度都有一定程度的影响。南京作为长江三角洲地区的核心城市,经济飞速发展,城市雾、霾事件频发,是该地区低能见度
学位
以黄山栾树(Koelreuteria integrifolia)的1年生幼苗为试验材料,研究了人工模拟淹水胁迫对它的生长、光合特性及部分抗氧保护酶活性的影响.经过35d的淹水处理,淹水组的黄山栾树幼苗全部死亡,叶片也全部脱落.黄山栾树幼苗的生长及光合作用均受到较大的抑制.黄山栾树幼苗的相对电导率随叶片淹水处理时间的增加而升高,可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均随淹
太阳辐射计测量多波段太阳的直射和散射辐射,用来反演大气参数。本文研究了太阳辐射计遥感大气气溶胶、水汽总量等参数时涉及的几个关键问题。按观测方式本文分为直射测量和综
土壤呼吸是土壤碳向大气流通的主要途径,它是由植被根系自养呼吸和微生物异养呼吸过程组成。随着全球气候变暖,青藏高原地区气温升高,降水增加,土壤呼吸也随之发生变化。一方面,由
Megan Branson是个美国女生,2007年高中毕业后,她接受了一段时间的消防技能培训.培训期间她和小伙伴开玩笑,说将来可能就去当消防员了.小伙伴开玩笑说,行啊,去南极洲当消防员
期刊