【摘 要】
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本文利用中国气象局国家气象信息中心提供的1961-2012年逐月降水资料,使用经验正交分解方法、相关分析、回归分析、波活动通量、Rossby波波源等统计诊断方法,结合数值模式模拟,分析了中国东北地区春季平均降水的主模态、其年际和年代际变率的特征及其物理过程。结论如下:(1)中国东北地区春季降水的气候态大值区主要分布在东北地区的东南部,降水量向西北方向逐渐递减,最小值分布在内蒙古地区东部、黑龙江西南
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本文利用中国气象局国家气象信息中心提供的1961-2012年逐月降水资料,使用经验正交分解方法、相关分析、回归分析、波活动通量、Rossby波波源等统计诊断方法,结合数值模式模拟,分析了中国东北地区春季平均降水的主模态、其年际和年代际变率的特征及其物理过程。结论如下:(1)中国东北地区春季降水的气候态大值区主要分布在东北地区的东南部,降水量向西北方向逐渐递减,最小值分布在内蒙古地区东部、黑龙江西南部以及吉林西部等地区。春季降水标准差的空间分布与气候态降水的空间分布比较类似,表现为中国东北地区的东南部降水变率较大,降水变率向西北方向逐渐减小。中国东北春季降水主模态的方差贡献接近50%,其空间分布表现为全区一致的变化趋势,载荷向量大值区位于东北地区中东部。对应的时间系数有明显的年际变率和年代际变化特征。(2)东北地区春季降水主模态的年际变率主要受热带北大西洋海温异常影响。当该海温关键区出现正海温异常时,其上空的降水异常增多,降水释放凝结潜热加热大气,在其西北侧激发出反气旋性环流异常的Rossby波响应,该反气旋性环流异常在西风急流的作用下,在北半球中高纬地区激发出南北两支相当正压的遥相关波列。两支波列在东北地区汇合,产生气旋性环流异常,导致东北地区出现正降水异常。数值模式的模拟结果也再现了上述物理过程,在动力学角度验证了以上结论。(3)东北地区春季降水主模态的年代际变率主要受印太暖池地区海温异常影响。当该海温关键区出现正海温异常时,海洋性大陆地区上空低层大气辐合、高层大气辐散,产生上升运动,并导致降水异常偏多。同时,赤道中太平洋地区低层辐散高层辐合,出现下沉运动,导致降水异常偏少。该环流结构在赤道附近形成纬向的闭合环流,降水异常场表现为东西偶极子型分布。偶极子型分布的降水异常释放凝结潜热,在大气中产生异常热源,在其西北侧激发出反气旋性环流异常的Rossby波响应,该反气旋性环流异常在东北亚地区激发出气旋性环流异常。东北地区受该气旋性环流异常影响,导致降水异常偏多。此外,数值模式的模拟结果表明,海洋性大陆地区上空的正降水异常在调控其年代际变率的过程中起到了更重要的作用。(4)东北地区春季降水主模态的年际变率与热带北大西洋海温异常之间的相关关系在1985年左右发生了年代际转变。1985年之前,东北地区春季降水和副热带北大西洋海温的异常偏暖显著相关,该海温异常可以通过激发类似丝绸之路遥相关的准正压波列,在东北地区南部产生气旋性环流异常,气旋性环流异常东侧的偏南风将水汽输送至东北地区,导致降水增多。1985年之后,与东北地区春季降水相关的海温关键区移至热带北大西洋地区,该海温异常在北半球中高纬度地区激发出遥相关波列,在东北地区产生气旋性异常,并导致降水偏多。
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