近四十年中国东部春末气候年代际变化的观测分析和数值模拟

来源 :中国科学院大气物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leovvex
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
中国春季气候在20世纪70年代末呈现出显著的年代际变化,但是相对于冬、夏季节而言,其特征和成因尚未得到充分研究。本文利用1958-2000年中国560台站观测的降水、总云量和地表气温资料以及ERA-40再分析环流资料,分析了中国东部春末气候年代际变化的主要特征及其环流原因,并利用数值试验加以验证。还利用青藏高原的积雪深度观测资料,探讨了冬季北大西洋涛动(NAO)通过影响青藏高原积雪,进而改变随后春末东亚对流层温度的可能机制。   利用候平均降水资料分析了3-5月中国东部降水的年代际变化特征,发现春末(4月下旬-5月中旬)东南地区(26°-31°N,110°-122°E)降水在1978年以来显著减少,1980-2000年的平均降水量比1958-1977年平均值减少达1.8mm/day。这种现象与中国中部(30°-40°N,90°-125°E)对流层中上层温度的年代际变冷(平均温度减少约1°C)存在密切联系。上层冷异常使得对流层风场变化在变冷区东南部呈现出一个异常经圈环流,其下沉支位于中国东部26°-35°N,低层异常偏北风出现在中国东南部(22°-30°N,110°-125°E)。这样的风场变化不利于我国东南地区降水的产生,同时还使得我国中东部地区总云量减少、江淮流域地表气温升高。   利用旬平均资料进行的分析表明,中国东部对流层中上层年代际变冷及其相应的异常风场和地面气候要素的年代际变化,在4月中旬至5月中旬呈现出逐渐南移的特征。这可能与对流层中上层变冷与干旱之间的正反馈有关:上层冷异常所伴随的异常风场,使得干旱出现在上层变冷区的南侧,导致该地区的潜热通量减少,即上层冷中心以南区域进一步变冷,从而有利于上层变冷的持续存在和南移。   进一步考察春末东亚对流层中上层年代际变冷的原因,发现前冬季(JFM)NAO指数的年代际增强可能起重要作用。冬季NAO指数的年代际增强,能够通过增强亚洲副热带西风急流,使得高原上空的西风增强;同时在高原大地形的阻挡作用下,气流向南弯折,加深了印缅槽。二者通过增强水汽输送加强了高原上空的水汽通量辐合,导致青藏高原积雪深度增加。由于冬季青藏高原积雪深度与春末东亚对流层中上层温度存在显著的负相关关系,所以冬季青藏高原积雪深度的年代际增加,可能是联系冬季NAO指数年代际增强和随后春末东亚对流层中上层变冷的重要纽带。   利用法国动力气象实验室(LMD)发展的大气环流模式LMDZ4,通过其局部放大(zoom)功能,在东亚地区进行网格加密,在加密区之外由ERA-40再分析资料进行环流强迫,对1958-2000年每年春季进行数值模拟。模拟结果不仅能够再现春末东亚大气环流的年代际变化,即对流层中上层变冷和相应的异常经圈环流,而且模拟出了中国东南地区年代际干旱,以及中东部地区总云量减少和江淮流域地表气温升高的特征。从而验证了春末对流层中上层变冷和相应的异常经圈环流,是引起中国东部地区地面气候年代际变化的主要环流原因。   为了进一步明确对流层中上层变冷所起的所用,通过敏感性试验,将模拟出的中国中部对流层中上层变冷信号施加到模式大气中。发现上层冷异常的存在,使大气环流出现了与观测中年代际变化信号一致的异常特征,即在变冷区东南侧产生了一个异常经圈环流,同时也使得中国东南部降水减少、中东部总云量减少和江淮流域地表气温升高,从而验证了上层冷异常能够通过对大气环流的调整影响地面气候的变化。通过对模拟结果中上层变冷的原因分析表明,潜热加热对春末期间的变冷起重要作用。这也在敏感性试验中得到了验证,在有潜热加热项时,所模拟的上层变冷信号明显比无潜热加热项时偏强。通过敏感性试验得到的上述模拟结果,对于理解过去四十年春末东亚对流层中上层年代际变冷对中国东部气候变化的影响,以及上层冷异常的持续存在具有一定的启示意义。
其他文献
@陕西魏延安:农业电商需要两条腿走路,一方面媒体宣传,促进产销对接;另一方面,网上直销,但需要按购销的习惯来,网店、微店均可,包装物流要靠谱。公益也要符合市场与社会逻辑,
党中央颁发的《党政领导干部选拔任用工作暂行条例》,首次把群众公认原则与党管干部原则一起,作为选拔任用党政领导干部的重要指导原则规定下来。这是我党几十年来,特别是新时期
本文对国内外关于作物生长发育模型与计算机模拟系统研究成果、发展现状等进行了较深入详尽的总结分析,在此基础上,对作物模型特别是温室园艺作物模型建立的基本原理、研究方法
蓝,湛湛的蓝,我伸出双手,想要触摸那片蓝;我品着心中的蓝,让她融入我的心头。  林间小路上,无泥的松间,转过几道弯,顺着小溪的乐声,我到了松树林的深处。松枝的缝中渗出点点蓝光,那是蒙娜丽莎温柔的眼眸在观赏林间这美妙绝伦的画。  松林的背后是一个湖泊。晨光照过松树林,林子的影子映在湖面,湖面被蓝色铺满。定睛一看,阳光透过远处的高树洒下的光斑,仿佛给这蓝色的缎面绣上了几只金色的蝴蝶。蝴蝶的旁边还有两只
期刊
人类活动作为气候系统的重要组成之一,是气候变化的一个重要影响因素。正确认识人类活动对气候变化的影响,并采取有效措施存利去弊,对改善人类居住环境和气候状况,确保社会的可持
对流系统的发生发展和降水的产生是云中热力、动力过程与微物理过程相互作用的结果。云的宏观过程可以影响微物理过程,反过来,云的微物理过程对宏观过程又有一定的反馈作用。深
人权状况从来就是中国共产党人十分重视的问题。在革命战争年代及和平建设时期,推动人民经济和政治权利的获得与解放,都被中国共产党人作为根本性的奋斗目标。当今,围绕人权问题
电视媒介和电视娱乐节目正在走出刻板和僵硬,向着平民化转型。近年来,随着文化资源开始呈现出多样化的发展状态,大众传播也进一步呈现娱乐化的趋势。作为大众传播资源的电视
本文提出了一种能够原位测定农田土壤—植物体系氨(NH3)排放的准动态箱法,并开展了一系列实验对其进行评估。该方法的回收率为89.O%±4.9%,与风洞法一致;对农田裸地一次施肥后的NH
环境是一种媒介,设计就是一种传播。当代环境艺术设计与传播之间有着交融关系。传播学与环境艺术设计的交融是实现环境设计理念与实践共同发展的重要途径。在合理的范围之内,