【摘 要】
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青藏高原冬春积雪异常与我国夏季降水之间存在显著的相关关系,是中国短期气候预测的重要指示因子之一。已有研究虽然对积雪影响降水的过程有了大致的探讨,但多集中在对降水总量的影响上,缺乏对降水细节特征的研究。本文着眼于高原冬春积雪对中国夏季降水频次和降水强度变化的影响,利用多种大气再分析和降水数据、青藏高原台站、卫星观测等高原冬春积雪数据,采用合成分析、相关分析、回归分析等多种数理统计诊断以及数值模拟试验
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青藏高原冬春积雪异常与我国夏季降水之间存在显著的相关关系,是中国短期气候预测的重要指示因子之一。已有研究虽然对积雪影响降水的过程有了大致的探讨,但多集中在对降水总量的影响上,缺乏对降水细节特征的研究。本文着眼于高原冬春积雪对中国夏季降水频次和降水强度变化的影响,利用多种大气再分析和降水数据、青藏高原台站、卫星观测等高原冬春积雪数据,采用合成分析、相关分析、回归分析等多种数理统计诊断以及数值模拟试验等方法,分析了青藏高原冬春积雪异常与中国夏季降水频次和降水强度变化的关联及其可能原因。主要得到以下结论:(1)基于站点观测的高原积雪年际变化特征显著,再分析资料中积雪数据、卫星反演积雪数据在时空上与站点观测雪深具有类似的变化特征,特别在年际变化尺度上具有较好的一致性。进一步证实了由站点观测雪深筛选积雪异常年来研究积雪年际变化是切实可行的。(2)青藏高原冬春积雪异常对中国夏季降水频次和降水强度的影响具有显著的空间差异。当高原积雪偏多时,我国华北地区和长江中下游地区降水发生频次显著增加,其中华北中雨和小雨频次增加占比较大,但夏季降水强度变化不大;长江中下游地区则主要表现为大雨和暴雨发生频次增加,而且夏季降水强度明显增强。(3)积雪异常偏多年,高原大气视热源减弱,从低纬至高纬500h Pa位势高度呈现清晰的“正-负-正”异常波列结构,西风急流位置偏南并加强,副高脊线偏南。在上述环流条件下,西北太平洋异常反气旋北侧的气旋性环流使得水汽输送停滞在长江中下游流域,伴随大气垂直运动增强,导致该区域降水强度增强、强降水频次偏多;华北地区受“鞍型”场环流结构控制,虽然较小量级降水频次增加,但水汽输送较弱,降水强度变化不显著。(4)理想敏感性试验的结果显示,积雪异常对大气环流产生的影响具有一定的累积效应。当高原多雪时,局地反照率增加,土壤温度及大气温度降低,东亚中高纬地区500h Pa位势高度场激发负异常,随后“鞍型”位势高度异常逐步形成。东亚中纬度地区200h Pa纬向风场出现西风异常,且随时间逐渐增强。多雪导致的此种异常环流形势与诊断分析结果类似,将有利于长江中下游地区降水的增加。上述工作加深了对青藏高原积雪影响我国夏季降水细节特征机理的认识,为与高原积雪异常相关的中国夏季降水变化及其短期预测提供预示性信号。
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