中国新旧气候态降水特征差异比较及对旱涝的可能影响分析

了解中国区域新旧降水气候态空间形态和年际变率的变化有助于降水天气和短期气候预报业务工作,本文使用ERA5和CMA-RA再分析资料对其进行了比较分析。ERA5和CMA-RA再分析资料表现出明显相反的新旧气候态变化,由于CMA-RA再分析资料引入了更多中国地区的气象常规观测资料,因而采信CMA-RA再分析资料结果。新降水气候态相较旧气候态整体降水增加,西南、华北和江南地区尤为明显。各个季节中,夏季降水在华南、江南、西南和华北的显著增加是导致全年降水增加的最重要原因。另外,春季华南地区降水明显减少;秋冬两季变化较小。中国大陆区域年降水量过去40 a呈现上升趋势,年际波动增大;大部分地区降水强度等级增强,暴雨及以上等级降雨频次快速增长,在华南、江南、江淮、黄淮及四川等地部分地区占比明显提升。各大流域中,长江、海河和珠江流域洪涝风险增大,旱涝转换问题凸显,暴雨洪水挑战升级。

ENSO对中国冬半年降水影响的不对称性及机制分析

利用1979—2010年观测和再分析资料,诊断分析ENSO对中国华南冬半年降水的影响及其机制。结果表明,在El Nio冬半年期间,东亚沿岸上空对流层低层南风的增强导致了水汽输送明显偏多,水汽在华南辐合,使得大气可降水量和比湿增加,降水显著偏多。而在La Nia冬半年期间,这些大气要素并没有呈现显著的相反变化,负异常的量值很弱并在统计上不显著。通过进一步分析El Nio和La Nia冬半年期间季节内振荡的特点,给出一种华南冬半年降水对ENSO信号不对称响应的物理解释。El Nio期间,热带西太平洋到南海地区的季节内振荡不活跃,与El Nio相联系的西北太平洋反气旋性环流异常造成的水汽输送以及水汽辐合在华南能够稳定维持,致使华南降水明显偏多。但在La Nia冬半年期间,季节内振荡很活跃,与La Nia相联系的西北太平洋气旋性环流异常受到季节内时间尺度的扰动影响,ENSO的年际变化信号被季节内振荡破坏,使得西北太平洋和华南的年际异常信号不能得到稳定维持,导致与ENSO信号相联系的年际变化在统计上不显著。因此,热带西太平洋到南海地区的季节内振荡强度在El Nio和La Nia冬半年期间的差异,是华南冬半年降水对ENSO信号不对称响应的一个主要原因。