南海夏季风撤退的年际、年代际变率及其物理机制研究

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本文基于多套再分析数据和观测资料并结合数值试验对南海夏季风撤退进行了系统分析与研究,首先从南海夏季风撤退的气候学特征分析出发,然后对其年际和年代际变率特征影响因子及物理机制进行了研究。主要结论如下:(1)南海夏季风撤退的气候学特征主要为:南海夏季风撤退过程持续时间较长,表现为由北向南的渐进过程,对流层低层西风转为东风,对流和降水的强度明显的减少;大陆地面冷高压加强并向南侵袭,西太平洋副热带高压不断西伸发展引起对流层低层南海区域纬向风由偏西风转向偏东风,越赤道气流减弱且赤道辐合带南移;对流层上层副热带西风急流有南移的趋势,季节性的南亚高压明显减弱并向东南方向移动,且南海区域盛行的偏东风气流明显减弱;大气的垂直上升运动中心由南海北部移动到南海南部并形成异常局地经圈环流。(2)南海夏季风撤退的年际变率特征尤为显著,撤退偏晚年对流层低层纬向风风向转变时间比偏早年平均晚了3候左右,南海及临近域上空有显著的气旋性环流异常,对流活动更为活跃,降水偏多。其年际变率与副热带西风急流的经向位移呈显著正相关,副热带西风急流位置偏北(南)时,西太平洋副热带高压位置偏北(南),不(有)利于冷空气南下,南海夏季风撤退偏晚(早);与青藏高原热源异常则存在明显的负相关,当青藏高原热源为负(正)异常时,可通过引起二者之间的垂直环流异常,增强(减弱)南海及临近区域的气旋性环流异常,南海夏季风撤退偏晚(早)。(3)南海夏季风撤退时间同时具有明显的年代际变率特征,最为显著的年代际转折点出现在21世纪00年代中期,表现为撤退偏早转向撤退偏晚。北大西洋多年代际振荡(AMO)与南海夏季风撤退年代际变率呈显著正相关,北大西洋海温增暖(即AMO位于正位相),海洋释放了更多的热通量到大气,导致了北大西洋上空对流层的对流活动明显增强,通过海气相互作用激发北大西洋上空的波活动异常,进而影响着与东北亚关键区域大气环流变化密切相关的中纬度欧亚遥相关波列的形成和传播,引起东北亚关键区域的正位势高度异常和明显的下沉运动,然后通过一经圈环流加强了南海区域的异常气旋性环流,使得南海夏季风撤退偏晚;AMO负位相时,异常情况与之大致相反,使得南海夏季风撤退偏早。
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