江淮地区夏季降水的准两年周期振荡及其年代际变化的机理研究

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通过对1960-2011年江淮地区夏季降水的研究发现其存在准两年周期振荡(TBO),且此TBO存在着年代际变化,1960.1974年和2001-2011年TBO较弱,1975-2000年TBO较强。对此TBO及其年代际变化的机理进行分析发现:(1)此TBO与印度洋热含量的TBO有密切联系。前冬季印度洋热含量若为西正东负,其上空会出现两个反气旋性异常环流,对应大气的“Matsuno-Gill pattern"响应,热含量在"Matsuno-Gill pattern"响应产生的海洋Rossby波和Kelvin波的作用下开始向东西方向移动,两个反气旋性异常环流随着赤道辐合带向北推进,在夏季与西太平洋的反气旋合并使其加强,并出现了类似EAP遥相关型的波列,形成多个有利于降水的条件,导致江淮地区夏季降水偏多,秋季印度洋热海量出现了反转的迹象,印度洋上空的反气旋性异常环流转为气旋性异常环流,并在冬季加强,印度洋的海水热含量转为东正西负,相反的环流配置使得次年夏季江淮地区降水偏少,海水热含量又在“Matsuno-Gill pattern"响应下形成的海洋Rossby波和Kelvin波的影响下再次发生东西向反转,形成与去年相反、与前年相同的海水热含量分布,南印度洋偶极子指数也发生了相应变化,完成了一个完整的准两年周期振荡。(2)第一阶段和第三阶段的降水正距平区不在江淮地区可能是第一阶段和第三阶段降水TBO较弱的原因之一。而且第一阶段和第三阶段降水区的TBO强度依然弱于第二阶段。我们分析三个阶段的背景场变化,发现三个阶段的划分与PDO的位相变化非常一致,并认为第一阶段和第三阶段TBO强度较第二阶段弱可能是PDO的位相变化导致的。PDO暖位相,中东太平洋的这种海温分布会使得温度梯度减小,信风偏弱,海气耦合偏弱,这样的环流背景使得降水受印度洋影响较大,雨带位于江淮地区,ENSO对降水TBO没有决定性作用,而在此阶段印度洋的海水热含量也存在准两年周期振荡现象,使得江淮地区夏季降水的TBO较强。反之,PDO冷位相,中东太平洋的温度梯度增大,信风偏强,海气耦合偏强,东亚夏季风偏强,雨带北抬,这样的环流背景使得降水受太平洋的影响较大,且TBO正负位相年与ENSO年相关较好,ENSO的周期为2-6年,使得TBO强度相对较弱。
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