近60a中国冬季强降温事件变化特征及其影响因子研究

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本文利用1960-2020年中国地面站资料、NCEP/NCAR再分析资料、NOAA海表温度资料以及Hadley中心海冰密集度资料,分析了中国冬季不同等级冷空气特征,探讨不同类型强降温事件的大气环流异常特征,研究北极海冰、北半球海温对不同类型强降温事件频次变化的可能影响机制,结果表明:(1)一般降温事件频次南北分布差异不大,持续时间北方长于南方;强降温事件(ECE)频次北多南少,持续时间南长北短,降温幅度南方大于北方,近61a全国大部地区频次减少。根据ECE频次时空特征,ECE可分为全国类、南北反相类和东北—华北反相类。(2)ECE全国类异常与冬季北印度洋—南海与大西洋东部海温反位相变化以及前期春季、夏季以及同期冬季北极海冰变化关键区的第一模态显著相关。冬季格陵兰海和巴伦支海海冰偏少、副热带大西洋东部SSTA冷异常可以激发欧亚正位相(+EU)遥相关波列,使亚洲北部高压脊发展,东亚大槽偏强偏东,极锋急流减弱,副热带急流偏强。西伯利亚高压北弱南强,阿留申低压偏强偏西,引导冷空气从泰梅尔半岛、拉普捷夫海南下;印度洋—南海海温异常偏暖,则有利于加强南海和西伯利亚中部间的经向环流,使东亚地区的偏北风异常可以向南伸展到南海地区,造成冬季ECE频次一致偏多。(3)ECE南北反相类异常与北半球低纬度海温异常以及前期春季到冬季北极海冰变化的第二模态有关。冬季北半球低纬度北太平洋和大西洋海温异常偏冷,北极海冰变化第二模态正位相时,可激发类+EU波列,但其异常中心更为偏西,乌拉尔山高压脊和东亚大槽偏强偏西,冷空气从新地岛、泰梅尔半岛南下影响北方,南方则受偏南风异常影响,ECE频次偏少。(4)与ECE频次东北多华北少相联系的北太平洋海温异常表现为“逆C型”正位相,而北大西洋海温为“逆C型”负位相。这种异常同样激发+EU波列,但波列更为偏北,500h Pa高压脊偏西偏北,东亚大槽则偏强偏东,冷空气从拉普捷夫海、东西伯利亚海南下影响东北,而蒙古中部弱气旋性环流异常与偏强偏北的副热带高压都使华北受偏南风异常影响,华北地区ECE频次偏少。
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