东北地区夏季风的变异特征分析

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本文利用1961-2004年共计44年的NCEP/NCAR逐日再分析资料以及全国的降水实况资料,客观地定义了东亚夏季风在东北地区建立时间、撤退时间、持续时间以及东北地区夏季风强度指数,并分析了东北地区夏季风各指数之间的关系;通过研究在东北地区夏季风强、弱年份,各物理量、大气环流、海表温度和北极海冰的合成特征,了解东北地区夏季风异常态特征;并讨论了东北地区夏季风强度指数在年际和年代际时间尺度上,与大气环流、海表温度、北极海冰和各种振荡指数的关系。得到主要结论如下:  1、东北地区夏季风各指数之间的关系  通过分析东北地区夏季风各指数之间的关系发现,东北地区夏季风强度指数与东亚夏季风在东北地区建立时间、撤退时间和持续时间的相关性均较好。  2、东北地区夏季风的异常态特征  通过研究水汽通量在东北地区夏季风强度异常态时的合成特征,发现在东北地区夏季风强的年份,水汽主要由印度洋经中国南海转向北输送经过中国大陆东部一直输送到东北地区,华北东北和华南地区降水较多;在东北地区夏季风弱的年份,水汽由印度洋经中国南海转向北输送到中国长江流域后,水汽输送开始减弱分散输送,江淮流域降水较多。  前冬季和夏季在东北地区夏季风强、弱年,海平面气压和500hPa位势高度的正、负距平大值区分布基本一致;前冬季中国东北地区在主要是位于海平面气压和500hPa位势高度正、负距平的东西向交界处,在850hPa环流场中东北和华北地区的环流距平是纬向(自东向西);夏季中国东北地区主要位于海平面气压和500hPa位势高度正、负距平南北向的交界处,在850hPa环流场中东北和华北地区的环流距平是经向(自南向北)。不论是在前冬季还是在夏季,海表温度和北极海冰密集度在东北地区夏季风强的年份正距平更明显,在东北地区夏季风弱的年份负距平更明显。  3、东北地区夏季风的年际变化分析  前冬季和夏季海平面气压、500hPa位势高度与东北地区夏季风强度指数的正相关和负相关分布区域基本一致;夏季850hPa环流场与东北地区夏季风强度指数的相关场中,在中国华北和东北地区有自南向北的正相关大值区,说明当中纬度中、西太平洋海平面气压(SLP)升高,500hPa位势高度升高,副热带高压加强并偏北,850hPa环流场反气旋环流加强,华北、东北地区的南风分量加强,东北地区夏季风强;反之,东北地区夏季风弱。海表温度、北极海冰密集度与东北地区夏季风强度指数的相关性在夏季更明显。北极海冰密集度与东北地区夏季风强度指数的相关,在前冬季以负相关为主,在夏季以正相关为主。海表温度与东北地区夏季风强度指数的相关,在1976/1977年以前在前冬季表现的更明显,在1976/1977年以后则是在夏季表现更明显。东北地区夏季风强度指数与NINO3、AO、NPI、NPO指数的相关性在1970年代都产生了转折性的变化;分析结果表明,海平面气压的南北向的跷跷板式的变化(NPO)对东北地区夏季风强度的影响更明显,而单一的阿留申低压的强弱变化(NPI)对东北地区夏季风强度影响不大。  4、东北地区夏季风的年代际变化分析  在年代际时间尺度上,前冬季和夏季,海平面气压、500hPa位势高度与东北地区夏季风强度指数的正负相关大值区的分布基本一致;在前冬季850hPa环流和东北地区夏季风强度指数的相关,在中国东北和华北地区前冬季有由东北向西南的相关大值区,夏季有由南向北的相关大值区。海表温度与东北地区夏季风强度指数的相关不明显,相关区域较小。北极海冰密集度与东北地区夏季风强度指数的相关性较好,前冬季以负相关为主,夏季以正相关为主,夏季相关性更明显。各种振荡指数与东北地区夏季风关系中,只有NPO指数与东北地区夏季风强度指数有很好的相关。
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