北非副热带高压与中亚夏季降水的关系

基于1979—2019年欧洲中期数值预报中心(ECMWF)的ERA-Interim逐月再分析数据和英国东安格利亚大学气候研究中心(CRU)的陆面逐月降水数据,分析夏季北非副热带高压(北非副高)与中亚夏季降水的关系。结果表明:北非副高的脊线指数和东伸脊点指数变化与中亚夏季降水联系紧密。在2个指数的单独变化和协同变化下,中亚夏季降水和大尺度环流异常分布存在很大不同。副高脊线主要导致中亚夏季降水南北反相变化,副高东伸脊点位置对中亚中南部降水存在重要影响。当副高位置偏东偏北时,里海和咸海上空受异常气旋控制,哈萨克斯坦大部分地区降水偏多,新疆受蒙古异常反气旋控制,降水偏少;当副高位置偏西偏南时,中亚地区主要受异常反气旋控制,其东北部存在异常气旋切变,对应中亚东北部降水偏多,其余区域降水偏少;当副高位置偏西偏北时,中亚上空受异常反气旋控制,大部分地区降水偏少;当副高位置东偏南时,中亚上空受异常气旋控制,热带印度洋水汽通过两步输送的方式,进入中亚上空,形成有利的动力和水汽条件,导致中亚大部分地区夏季降水偏多。

中亚副热带西风急流的年代际变化及其与环流和降水的联系

基于1961~2016年美国国家环境预测中心(NCEP)/美国国家大气研究中心(NCAR)提供的大气环流再分析数据和全球降水气候中心(GPCC)提供的逐月降水数据,研究了副热带西风急流与中亚夏季降水的年代际关系。结果表明,副热带西风急流经向位置在1997/1998年发生年代际突变。急流经向位置突变前,当急流偏南时,中亚上空受异常气旋控制,印度半岛上空受异常反气旋控制,在印度半岛和中亚上空反气旋和气旋的共同作用下,将热带印度洋的水汽接力输送至中亚上空,中亚夏季降水偏多;急流经向位置突变后,副热带西风急流位置与中亚夏季降水的关系减弱,当急流偏南时,中亚上空的异常气旋减弱中心西移,印度半岛上的异常反气旋加强并西移,导致热带印度洋到中亚上空的经向输送减弱,水汽不再深入至中亚东部和北部地区。东大西洋—西俄罗斯型遥相关(EA-WR)和中亚副热带西风急流经向位置存在不同的年代际联系,且对其体现为间接影响。中亚副热带急流经向位置突变前,EA-WR负位相对应乌拉尔山脉地区的异常反气旋,反气旋东侧的异常偏北风将高纬冷空气向南输送,导致中亚对流层中上层气温降低,形成异常气旋,对应副热带西风急流位置偏南;副热带急流经向位置突变后,原乌拉尔山附近上空的异常反气旋东移,不再导致中亚上空对流层中高层气温降低,EA-WR和中亚副热带西风急流经向位置的联系也减弱。中亚副热带西风急流经向位置突变前后,太平洋—北美型遥相关(PNA)正位相均能导致中亚上空受异常气旋控制,对应急流位置偏南。