中国气候及其异常成因分析——东亚夏季风低频振荡对我国东部降水的影响

(整期优先)网络出版时间:2018-07-17
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中国气候及其异常成因分析——东亚夏季风低频振荡对我国东部降水的影响

邢玲玲

(安徽省繁昌县气象局,安徽繁昌241082)

摘要:本文在学习了东亚季风有关知识背景基础上,选取东亚夏季风低频震荡和我国东部降水关系若干文献,通过对其研究资料、研究方法、分析思路及研究结论作出初步归纳和总结,重点学习不同文献中采用基本研究思路和研究方法,了解东亚夏季风低频振荡对我国东部降水影响的有关研究和进展。

关键词:东亚夏季风;大气低频振荡;降水

引言

东亚夏季风对我国东部降水有很大影响,这种影响不仅关系到日常生活,而且对旱涝等灾害性天气预报起到重要作用。东亚季风区划分:东亚季风区可分为两大部分,南海—西太平洋一代为热带季风区,冬季盛行东北季风,夏季盛行西南季风;东亚大陆—日本一带为副热带季风区,冬季30°N以北盛行西北季风,以南盛行东北季风,夏季盛行西南季风或东南季风,夏季雨量丰富,冬季雨雪较少,干湿季没有热带季风区明显。

东亚环流系统作为一个整体具有准两周振荡,其振荡的具体循环过程可描述如下:(中纬100°E处长波槽建立,南亚高压转为西部型,副热带高压减弱东退)(南海季风槽断裂,热带季风经圈环流减弱)→(热带季风进入大陆,大陆季风辐合带加强,副热带季风经向环流加强)→(副热带高压加强西进,南亚高压转为东不行,中纬100°E长波脊建立)→(南海季风槽活跃,热带季风经圈环流加强)→(热带季风不能进入大陆,大陆季风辐合带减弱,副热带季风经圈环流减弱)→(中纬100°E处长波槽重新建立,南亚高压转为西部型)。

1东亚季风区大气低频振荡与江淮流域降水密切相关

李建东为探讨大气季节内振荡与我国东部降水在较长时间尺度上关联,建立一个可描述大气季风内振荡强度变化ISO指数场,利用该指数场研究大气季节内振荡与我国东部降水关联。研究得出:东亚季风区大气低频振荡与江淮流域降水有密切关联,当东亚季风区大气低频振荡较强时,南海季风区及江淮流域降水也强,反之亦然。

分析大气低频振荡ISO指数与江淮流域月平均降水率以及南海季风区月平均降水率变化(图1-2),当东亚季风区大气低频振荡较强时,对应南海季风区及江淮流域较大降水率,反之亦然;即东亚季风区低频振荡与南海季风区及江淮流域降水有密切关联。

2东亚夏季风季节内振荡及季风涌与东部汛期降水密切相关

中国东部汛期降水与东亚夏季风关系为:东亚热带季风槽偏弱(弱东亚热带夏季风)时,西太平洋副热带高压偏南,对应东亚副热带梅雨锋偏强,江淮流域降水偏多,气温为低温;反之,对应东亚副热带梅雨锋偏弱,江淮流域降水偏少,气温为高温。

在夏季风季节中存在明显季节内振荡,这种30~60天的振荡进入夏季后明显加强。图3所示,图中很好地揭示东亚夏季风季节内振荡对长江中下游地区降水相关关系。东亚夏季风中这种低频振荡波动将东亚夏季风在热带和副热带地区不同活动联系在一起,两者分别处于该低频波波峰和波谷,正是这种联系使得东亚夏季风在热带和副热带之间活动互为反位相关系。东亚夏季风在沿海低频振荡波动随时间向北传播,对于长江中下游降水中长期预报有很好指示意义。

3东亚季风区低频振荡与我国长江中下游地区的旱涝密切相关

长江中下游地区降水可由和很好描述。本文从环流形势上证实在东亚季风涌势力异常强(弱)年份对应长江中下游地区降水多(少)年。通过带通滤波分析和离散功率谱分析得知在长江中下游强季风涌年主要是由30~60d低频振荡起主导作用。在西太平洋暖池附近由深对流激发季节内低频振荡波向北传递影响长江中下游地区,成为强季风涌年中影响该地区降水重要因素。而10~20d低频振荡对该地区降水作用弱。相反长江中下游弱季风涌年主要是10~20d的准双周低频振荡起主导作用。我们应用和初步定量揭示我国长江中下游地区旱涝与东亚季风区低频振荡关系。东亚夏季风中这种低频振荡传播规律对长江中下游地区降水中长期预报有重要指导意义。

4太平洋副热带季风ISO西传对江淮流域降水影响

无论当年东亚季风强弱,在北半球太平洋副热带,大气低层经向风30~60d振荡(ISO)向西传播强(弱),是东亚地区同一纬带涝(旱)强信号(必要条件);1958~2000年(43a)中国夏季风区不同纬带所有涝年里,太平洋同一纬带都有较明显向西传播ISO,而绝大多数旱年里,太平洋相同纬带ISO向西传播明显较弱。纬向低频经向风传播方向基本与降水低频振荡传播方向一致,低频降水过程往往发生在低频南风传播位相上。ISO从太平洋向西传播方式多样化。

东亚夏季旱涝不但与西南季风有关,而且与热带、副热带中东太平洋副热带东风系统中ISO向西传播,以及中高纬度长波调整时低频扰动向西南,经副热带北太平洋传入密切相关。阿拉斯加湾、鄂霍次克海、阿留申群岛及低纬中东太平洋是几个低频扰动活跃区。

5总结

东亚夏季风一直以来对我国气候产生非常大影响,特别是对我国东部地区降水影响显著。本文通过阅读相关文献,概括总结东亚夏季风低频振荡对我国东部地区降水产生影响,使我对东亚夏季风和我国东部降水关系有初步了解和掌握。东亚季风区大气低频振荡与江淮流域降水有密切关联,当东亚季风区大气低频振荡较强时,东亚季风涌势力较强及热带、副热带中东太平洋副热带东风系统中ISO向西传播时,江淮流域降水有所加强。此外东亚热带季风槽偏弱(弱东亚热带夏季风)时,西太平洋副热带高压偏南,对应东亚副热带梅雨锋偏强,也会使得江淮流域降水偏多。

参考文献

[1]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理和方法(第四版)[M].北京:气象出版社

[2]琚建华,钱诚,曹杰.东亚夏季风的季节内振荡研究[J].大气科学,2005,29(2).

作者简介:邢玲玲(1990-),女,汉族,安徽芜湖人,本科学历,助理工程师,从事气象观测工作。