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由干旱造成的生态系统生产能力下降已然成为全球观测的实情,干旱在未来的生态环境背景下将会愈演愈烈。伴随全球气候增暖,东北地区的温度逐年升高、降水量不断降低,干旱事件的出现频率日益上升。本文采用1961-2012年东北地区的逐月气象资料,NCEP/NCAR再分析资料集以及NOAA的海温资料,基于标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),利用经验正交分解法(EOF),Mann-kendall检验、低通滤波、合成分析T检验、相关分析等气候统计方法研究探讨了东北地区在季节尺度下干旱过程的时空分布特征,以及各季节干旱情况的年代际变化特征,最后从大气环流特征和海温关系分析了造成东北地区秋季SPEI年代际特征显著的成因。主要结论如下:(1)东北各个季节干旱的主要分布型都为第一模态的全区一致型。第二模态的空间分布型为南北反向型,且分界处约在北纬46-48°。结合其特征向量从第一模态的时间系数可以看出,春季在1986年前波动幅度较小,1988-2000年多为负值偏旱年,2000年后为上升趋势,即由旱变涝;夏季1974年之前基本为负值(偏旱),1974-1982年基本呈现正值(偏涝),1984-1996年基本为正值(偏涝),1996--2004年基本为负值(偏旱),2006年后呈上升趋势即转为偏涝;秋季存在十分显著的年代际特征,可以粗略的分为正值区1961-1974和1982-1994以及负值偏旱区1974-1982和1994-2012;冬季在1980年前震荡幅度较小旱涝贡献相当,1980-1990基本为负值(偏旱),但在1990年后基本呈现为正值即逐渐过渡到偏涝期。(2)从年代际变化特征来看,春季SPEI的时间序列年代际特征不明显,偏旱年共10年:1963、1969、1974、1980、1983、1992、1993、2003、2005、2011年,1993年SPEI最小(-1.0),为近50年来春季最旱年。滤波后,春季SPEI大致可分为三段年代际时期,偏涝期为1965-1979和1998-2008,偏旱期为1980-1997。夏季SPEI时间序列年代际变化不明显,偏旱年8年(1965、1970、1982、1987、1999、2000、2001、2003),1965年SPEI最小(-1.2),为近50年来夏季最旱年。将高频信号去除后,夏季SPEI大致可分为三段年代际时期,其中偏旱期为1965-1972和1996-2005,偏涝期为1973-2004。秋季SPEI时间序列存在明显的年代际特征,偏旱年11年(1968、1976、1979、1980、1999、2001、2002、2005、2006、2007、2008)。粗略地看约在1973年前偏涝,1973-1981年偏旱;1982-1994年为第二个偏涝期,1995年后是第二个偏旱期,滤波后年代际特征更加显著。冬季SPEI时间序列同春夏类似无明显年代际特征,偏旱年11年(1962、1967、1970、1971、1978、1983、1986、1990、2001、2005、2011),1986年SPEI值最小(-1.2),为近50年来冬季最旱年。滤波后,冬季SPEI大致分为四段年代际时期,偏涝期为1965-1981和1991-2001,偏旱期为982-1990和2002-2008。各季节都在1972-1982和1990-2000年间发生了二次年代际转折,其中秋季干旱的年代际转折最为显著。(3)东北秋季SPEI具有明显的年代际变化特征,且在1995年发生了年代际突变。从秋季年代际偏旱期的主要环流形势可以看出,东北东南部上空500hPa位势高度场处于正差值区,受正差值高度场控制,高度场升高有利于晴好天气产生;整层水汽通量差值场,东北处于负差值区域,东北北部边缘均处于水汽正差值区,说明水汽流出,不利于降水;垂直速度差值场中,东北存在下沉运动差值区,不利于水汽由低层向高层输送,不利于降水。由于降水的形成既要保证水汽条件充足又要有上升运动,所以东北处于水汽通量负差值区中,水汽流出,造成东北秋季干旱。(4)海温是影响大气环流异常的重要内部变率,所以对夏秋季IPO以及AMO同东北夏秋季SPEI作相关分析。从前期夏季和同期秋季海温差值场可以看出,太平洋存在类似-IPO的海温差值分布,即太平洋呈现南北暖中间冷;北大西洋存在类似+AMO的海温差值分布,即北大西洋偏暖。对IPO以及AMO指数同东北夏秋季SPEI作相关分析,1982-2012年夏秋季的IPO以及AMO指数与东北秋季SPEI有类似的年代际转折,即在90年代中后期,与东北秋季SPEI的相关系数分别为:0.30(夏季IPO)、0.27(秋季IPO)、-0.26(夏季AMO)和-0.26(秋季AMO),均显著相关。夏秋季IPO与东北秋季SPEI存在正相关,当太平洋为-IPO时,西北太平洋处于正差值区即海温偏暖,有利于其上空500hPa高度场升高,此时的SPEI值越小,有利于东北秋季干旱的发生;夏秋季AMO与东北秋季SPEI存在负相关,当北大西洋为+AMO时,北大西洋处于正差值区即海温偏暖,会影响其上空500hPa位势高度场,从而可能通过遥相关来影响东北地区,此时的SPEI值越小,有利于东北地区秋季干旱的发生。-IPO和+AMO通过海气的相互作用可能导致秋季干旱显著的年代际转折特征。