ISO对中国东南部区域极端降水的影响及其在CFSv2中的可预报性

来源 :中国气象科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bae2009
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大气季节内振荡(ISO)是全球最强低频信号,其对我国东南部地区极端降水有显著的影响。本文利用实时多变量MJO(Madden-Julian Oscillation)指数和北半球夏季ISO(Boreal Summer ISO,BSISO)指数结合中国的日降水数据分别研究了MJO和BSISO对我国东南部地区冬、夏季极端降水的影响,然后对这种影响的物理场背景做了进一步分析,最后基于气候模式(CFSv2)回报数据对ISO影响下的极端降水的可预报性进行了分析。本文的研究结果表明:(1)MJO对我国东南部地区冬季极端降水的概率和空间分布有显著的调制作用,其中2–3位相和6–7位相可以作为典型的“湿”位相和“干”位相,分别对我国东南部地区极端降水的发生概率增加约30%–50%和降低20%以上。(2)我国夏季极端降水对BSISO的响应表现出显著的地区差异,基于BSISO活动对极端降水影响的区域差异,中国东南部地区可以分成两个子区域:华南(SC)和长江中下游流域(YRV)。BSISO1的第4和第8位相,第3–4位相分别是SC和YRV区域的典型“湿”位相,极端降水的概率在该位相期间增加约35%–45%,并在2–4位相期间表现出向南发展的趋势。BSISO2的第4–5位相和6–7位相分别是SC区域和YRV区域的典型“湿”位相,可对极端降水的发生概率增加40%以上。有趣的是,作为对西北传播的BSISO2的响应,极端降水概率的增加在4–7位相表现出稳定的北传,相速度为2.75~o/Phase。(3)水汽和环流场的诊断结果显示,极端降水概率的增加伴随有水平水汽辐合,垂直运动以及垂直水汽输送的加强。我们的研究结果表明,水平水汽平流项对极端降水的贡献不显著,水平水汽散度和垂直水汽对流项可能是极端降水事件发生的关键性因子。(4)对ISO影响下的极端降水的可预报性分析表明,CFSv2模式对中国冬季降水的中心和空间分布有较高的预报能力,但对SEC地区的降水量值预报偏小。模式对MJO的有效预报技巧能达到20天以上,并能有效捕获到MJO对极端降水两周内的概率调制作用。同样的,CFSv2模式对中国夏季降水的中心和空间格局也具有较高的预报能力,但该模式对夏季极端降水的预报值随提前预报时间的延长有明显的削弱。CFSv2模式对BSISO显示出一定的预报技巧,分别对BSISO1(BSISO2)的有效预报技巧为13(10)天。基于BSISO影响的SEC区域极端降水的概率变化在CFSv2模式中也显示出较高的可预报性,该模式能有效预报出极端降水两周内的概率变化。研究结果表明,基于RMM指数和BSISO指数对中国东南部区域冬、夏季极端降水的概率延伸期预报具有广阔的应用前景。
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