高原积雪和海温异常影响西北夏季气候的数值模拟

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本文使用RegCM3对1997年夏季西北地区的气候特征进行模拟。并设计两组共7个敏感性试验分别模拟冬季高原积雪异常和夏季西太平洋海温异常对西北地区夏季气候的影响:第一组雪盖敏感性试验,由正常积雪试验SCV1(30mm雪水当量),积雪偏多试验SCV2(60mm)、SCV3(100mm),积雪偏少试验SCV4(15mm)、SCV5(5mm)组成;第二组海温异常试验包括夏季海温人为增高2℃试验SST1,夏季海温人为降低2℃试验SST2。对比模拟结果与实况,并进行统计检验。结果显示,模式很好地再现了1997年夏季我国西北地区气温和降水的分布。加入雪盖后,模拟更接近实际。积雪敏感性试验结果表明:与正常积雪试验结果相比,积雪异常时西北地区夏季降水随时间的变化为:积雪偏多时,降水前期主要表现为偏少,后期以偏多为主;积雪偏少时,前期降水正偏差范围相对较大,之后负偏差面积逐渐扩大,最后又以无明显差异为主。由检验可知,积雪异常与正常积雪时的夏季降水平均值间的差异较小,方差差异显著。与正常积雪试验结果相比,积雪异常对西北地区夏季平均温度场的影响是:积雪偏多使几乎整个西北地区夏季的700hPa温度偏低;积雪偏少的结果是高原上空700hPa温度偏高,其他地区偏低。由检验可知,积雪异常与正常积雪时夏季700hPa温度场的平均值差异较小,方差差异很显著。海温敏感性试验结果表明:海温偏高与海温偏低对降水的影响相似。与控制实验相比,其对西北夏季降水的影响都是:前期以偏差不明显和偏少占主导,后期以偏多为主;且海温偏低时西北夏季降水的偏差幅度大于海温偏高时。由检验知,海温异常试验与控制试验模拟的西北夏季降水平均值的差别很小,方差差异显著。与控制试验比,海温异常对西北夏季平均温度场的影响是:海温异常偏高时,200hPa以温度偏高为主,负偏差只出现在高原;海温异常偏低时,200hPa主要表现为温度偏低,且负偏差中心值高于海温异常偏高的结果。检验结果显示,海温异常试验与控制试验的夏季200hPa温度场平均值的差异很小,但连续性优于降水场;方差差异显著,集中程度优于降水场。高原积雪和海温异常与其导致的降水、温度变化之间不是简单的线性相关。
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