论文部分内容阅读
中国地域广阔,位于亚洲东部,气候变化、降水分布、雨带移动以及干旱和洪涝灾害均会收到亚洲夏季风的影响,所以研究季风对预报降水、干旱和洪涝灾害具有重要意义。亚洲季风的形成,不仅和海陆热力差异有关,还同青藏高原、行星环流的季节变化紧密联系。青藏高原凭借自己强大的热动力作用,极为深远的影响了我国乃至亚洲的天气气候的变化、大气环流配置,所以因青藏高原而存在的高原季风成为了亚洲季风系统中,第三个相对独立的子系统。已有许多学者对高原季风、东亚夏季风和南亚夏季风对我国的雨带位置变化、雨季长短、降水量的影响做了深入研究,但是对于其三者之间的演变规律和关系的探索尚不多见,因而研究高原季风同东亚夏季风、南亚夏季风间的变化规律、相互作用对研究我国乃至亚洲地区受季风影响的气候变化都有重要意义。青藏高原是影响中国乃至亚洲气候变化的重要因素,高原季风对中国的天气变化和降水分布具有一定程度的影响。高原季风作为亚洲季风系统的成员之一,研究高原季风同东亚夏季风、南亚夏季风间的时间和空间的变化规律对研究我国乃至亚洲地区的气候变化都有重要意义。
本文通过计算动态高原季风指数(DPMI),统计分析它与东亚夏季风指数(EASMI)、南亚夏季风指数(SASMI)在指数层面上的关系,讨论其年际变化以及变化趋势的异同。结合600hPa位势高度场、风场、温度场的资料,讨论了高原夏季风、东亚夏季风以及南亚夏季风的季节变化过程,分析了温度变化对季风变化的影响。通过以上的工作。得到的主要结论如下:
(1)TPMI和DPMI均具有明显的季节变化特征,但由于计算DPMI时,选取的中心点同高原季风的低压中心一致,会随着低压系统移动而不是固定的一点,所以DPMI比TPMI更能对高原夏季风的表征更加贴近事实。高原夏季风从4月开始逐渐形成,暖性低值系统在高原上生成;6月份暖性低压系统形成并达到最强,且高原夏季风的强度达到最大,高原中部底层大气形成了一个强低压中心,高原上空风场由西风控制转变为由气旋性环流控制;10月份以后暖性闭合低压系统向东北方向移动且强度也随之减弱并退出,高原及周边地区又重新处于西风的控制之下。
(2)DPMI、EASMI和SASMI均具有明显的年代际变化,DPMI在30年间总体呈略微上升趋势,但EASMI和SASMI呈减弱趋势,但SASMI的减弱趋势较大,三个指数的整体变化波动保持一致性,DPMI分别和EASMI及SASMI在关键年高原夏季风和东亚夏季风的强度表现一致。DPMI同EASMI和SASMI之间的Pearson相关系数,可知DPMI较EASMI超前两个月(4月-6月)时二者的相关关系最为显著,而DPMI比SASMI滞后一个月(7月-10月)以及滞后两个月(8月-11月)的相关关系较为显著,均通过了0.01的信度检验。可以看出高原夏季风爆发初期同东亚夏季风盛行期相关性较好,而盛行期的南亚夏季风对减弱期的高原夏季风有较好的相关性。
(3)亚洲夏季风的爆发是最先由于青藏的温度变化最先引起高原夏季风的建立,后东亚夏季风从东向西边的南亚夏季风开始依次爆发,东亚夏季风发展缓慢但撤退迅速,南亚夏季风则是爆发迅速而撤退过程较长,高原夏季风也是爆发较迅速,消亡缓慢。计算DPMI在夏季风盛行期同亚洲季风区600hPa高度的位势高度场的相关系数,得到结果DPMI同西北太平洋地区的位势高度场呈正向的相关关系,而同南亚夏季风影响区域的位势高度场却呈现负向的相关关系。但因为地形变化,南亚夏季风因受到青藏高原高大地形的阻挡而和高原季风在以喜马拉雅山脉有一个较为清晰的界限;而由于我国中部和东部地势较为平坦,没有高大地形阻挡,高原夏季风和东亚夏季风在中国四川盆地及长江中下游平原有所交集和相互影响。
(4)温度场的变化和亚洲季风的变化紧密联系,特别是东亚夏季风经圈环流受高原上的高温中心影响较大,高原变热,东亚夏季风经圈环流北移,高原变冷,东亚夏季风经圈环流向南回归。计算亚洲季风区在夏季风盛行期间温度场和位势高度场的相关系数,发现在高原季风所影响的青藏高原、印度半岛及孟加拉湾北部,以及我国东部至西太平洋区域,温度场和位势高度场的相关系数各自形成闭合中心,相关性非常显著,所以温度场变化对季风的影响是非常直接、明显和重要的。
本文通过计算动态高原季风指数(DPMI),统计分析它与东亚夏季风指数(EASMI)、南亚夏季风指数(SASMI)在指数层面上的关系,讨论其年际变化以及变化趋势的异同。结合600hPa位势高度场、风场、温度场的资料,讨论了高原夏季风、东亚夏季风以及南亚夏季风的季节变化过程,分析了温度变化对季风变化的影响。通过以上的工作。得到的主要结论如下:
(1)TPMI和DPMI均具有明显的季节变化特征,但由于计算DPMI时,选取的中心点同高原季风的低压中心一致,会随着低压系统移动而不是固定的一点,所以DPMI比TPMI更能对高原夏季风的表征更加贴近事实。高原夏季风从4月开始逐渐形成,暖性低值系统在高原上生成;6月份暖性低压系统形成并达到最强,且高原夏季风的强度达到最大,高原中部底层大气形成了一个强低压中心,高原上空风场由西风控制转变为由气旋性环流控制;10月份以后暖性闭合低压系统向东北方向移动且强度也随之减弱并退出,高原及周边地区又重新处于西风的控制之下。
(2)DPMI、EASMI和SASMI均具有明显的年代际变化,DPMI在30年间总体呈略微上升趋势,但EASMI和SASMI呈减弱趋势,但SASMI的减弱趋势较大,三个指数的整体变化波动保持一致性,DPMI分别和EASMI及SASMI在关键年高原夏季风和东亚夏季风的强度表现一致。DPMI同EASMI和SASMI之间的Pearson相关系数,可知DPMI较EASMI超前两个月(4月-6月)时二者的相关关系最为显著,而DPMI比SASMI滞后一个月(7月-10月)以及滞后两个月(8月-11月)的相关关系较为显著,均通过了0.01的信度检验。可以看出高原夏季风爆发初期同东亚夏季风盛行期相关性较好,而盛行期的南亚夏季风对减弱期的高原夏季风有较好的相关性。
(3)亚洲夏季风的爆发是最先由于青藏的温度变化最先引起高原夏季风的建立,后东亚夏季风从东向西边的南亚夏季风开始依次爆发,东亚夏季风发展缓慢但撤退迅速,南亚夏季风则是爆发迅速而撤退过程较长,高原夏季风也是爆发较迅速,消亡缓慢。计算DPMI在夏季风盛行期同亚洲季风区600hPa高度的位势高度场的相关系数,得到结果DPMI同西北太平洋地区的位势高度场呈正向的相关关系,而同南亚夏季风影响区域的位势高度场却呈现负向的相关关系。但因为地形变化,南亚夏季风因受到青藏高原高大地形的阻挡而和高原季风在以喜马拉雅山脉有一个较为清晰的界限;而由于我国中部和东部地势较为平坦,没有高大地形阻挡,高原夏季风和东亚夏季风在中国四川盆地及长江中下游平原有所交集和相互影响。
(4)温度场的变化和亚洲季风的变化紧密联系,特别是东亚夏季风经圈环流受高原上的高温中心影响较大,高原变热,东亚夏季风经圈环流北移,高原变冷,东亚夏季风经圈环流向南回归。计算亚洲季风区在夏季风盛行期间温度场和位势高度场的相关系数,发现在高原季风所影响的青藏高原、印度半岛及孟加拉湾北部,以及我国东部至西太平洋区域,温度场和位势高度场的相关系数各自形成闭合中心,相关性非常显著,所以温度场变化对季风的影响是非常直接、明显和重要的。