MJO活动对云南5月降水的影响

本文分析了1979～2008年5月MJO(Maddenand Julian Oscillation)不同位相上大尺度环流对流和水汽输送的异常情况及其对云南5月降水的影响。按MJO活动中心位置从西向东分为8个位相,在不同位相上,云南5月降水呈现出明显的差异:第4～6位相(MJO对流中心位于赤道印度洋中部至西太平洋)降水偏多,而第7～8位相(赤道太平洋中部以东)和第1～3位相(赤道印度洋中西部)降水偏少,其中以第6位相的降水正异常和第2位相的负异常最为显著。在MJO1～8位相中,对流主体从热带印度洋东移。在第1～3位相,孟加拉湾还未形成西南向水汽输送,而云南又处于水汽辐散区,降水较少;第4位相时对流主体到达90°N附近,部分对流云系向孟加拉湾北传,并在孟加拉湾生成气旋性环流,向云南输送水汽,云南降水增多;第5位相时对流主体传到南海,部分对流云系在南海北传,同时在南海形成北传的气旋性环流;第6位相时赤道MJO对流主体虽然东移出孟加拉湾,但孟加拉湾和南海的两个气旋性环流依然继续北传,孟加拉湾气旋东部的西南风和南海气旋西部的东北风在云南交汇,云南被强烈的水汽辐合区控制,降水最充沛。第7～8位相时,对流主体减弱,东移到南海和西太平洋一带,孟加拉湾转向为偏北风,停止向云南输送水汽,且云南处于水汽辐散区控制,降水偏少。因此,MJO主体在东传过程中,激发了热带对流在孟加拉湾和南海两条通道上的北传,强盛的水汽输送和两个海区气旋环流的有利配置是造成云南5月降水的重要原因。

前期季节内振荡对云南5月降水的影响

采用OLR和风场再分析资料及降水资料，发现一个与云南雨季5月降水显著相关的关键区（77．5～82．5°E，5～10。N），关键区内OLR低频振荡（Ikey）在4月2—3候的平均值（Ikey-Apr）与云南5月降水具有显著负相关，云南5月多雨年时为负值（低频对流活跃），少雨年时为正值（低频对流受抑制）。多雨年时，关键区在4月2—3候出现的强低频对流标志着亚洲热带季风开始在关键区建立并进入ISO（季节内振荡）活跃期，约20d后的4月末一5月初关键区低频振荡再次进入活跃位相，激发西南季风沿西南一东北方向传播并向云南输送水汽，当低频对流传到云南后，西南季风在云南建立，云南较早进入雨季，5月降水迅速增多。而当关键区低频信号于4月末一5月初较晚出现时，第二次低频对流和西南季风ISO的东北向传播也随之推迟，夏季风在云南建立和云南雨季开始偏晚，5月降水偏少。把Ikey-Apr作为云南雨季开始早晚和降水多寡的前兆信号。云南5月多雨年从4月第4候-5月第5候，低频对流在云南形成了一个完整波型，5月第1候前孟加拉湾和云南处于低频对流抑制区控制下，西南向水汽输送未形成。5月第l候后关键区低频对流开始向西北．东北向传播，孟加拉湾低频西南风加强，暖湿气流逐渐传向云南，西南季风在云南建立，雨季提前开始，降水迅速增多。

前期南半球大气环流异常对云南5月降水的影响

利用1961～2006年NCEP/NCAR全球月平均再分析资料以及云南省124站5月降水资料,研究前期1～4月南半球大气环流对云南5月降水的影响。结果表明:前期1～2月影响的关键区主要位于南半球中纬西风带,当南半球中纬西风带位势高度偏高(低)时,5月降水易偏多(少),前期1月,南极绕极波北线与5月降水显著正相关。前期3月,南极地区影响显著,到前期4月时,南半球中高纬环流的影响减弱,热带太平洋的影响加强,当南方涛动处于正(负)位相时,5月降水易偏多(少)。前期1～4月,太平洋上空出现经向分布的波列结构,该波列结构在对流层低层到高层都存在且随时间不断变化,太平洋地区有可能是影响5月降水旱涝异常的另一个的关键区。

海温异常对云南5月降水主要模态的影响

利用1961~2016年云南125个气象观测站逐月降水数据,结合同期NCEP/NCAR再分析资料和英国Hadley中心海表温度资料,在揭示云南5月降水主要模态特征的基础上,分析发现北太平洋、赤道中东太平洋和赤道印度洋是影响云南5月降水的三个主要关键海区,由此定义了对应不同关键区的类PDO指数、类ENSO指数、Dsst指数和Esst指数,进一步探究云南5月降水主要模态与海温异常的关系。结果表明:(1)云南5月降水的主要模态为全区一致型和东西差异型,其中东西差异型模态表现出明显不对称特征,东多西少时的东西差异特征比较明显,而东少西多时西部地区降水偏多的范围很小,主要以中东部地区降水偏少为主。(2)北太平洋地区的类PDO和类ENSO海温异常模态是影响云南降水全区一致型变化的主要因子,类PDO主要影响水汽输送变化,而类ENSO主要影响冷空气活动,即当北美沿岸海温偏低、北太平洋中部海温偏高和赤道中东太平洋海温偏低时,有利于云南全区一致型降水偏多,反之则有利于降水偏少。(3)Dsst指数表征的赤道印度洋海温变化是影响云南降水出现东西差异的主要因子,当印度洋海温偏高时,有利于云南降水西多东少,反之则有利于云南降水西少东多,而Esst指数表征的赤道中东太平洋海温变化却会减弱Dsst指数对降水东西差异型的影响,使云南降水更趋向于全区一致型的变化。