南太平洋和北太平洋年代际振荡与华北盛夏降水的关系及可能物理机制

利用降水、大气环流和海表温度等多种再分析资料和偏相关方法,研究了1951—2007年南太平洋年代际振荡(SPDO)和北太平洋年代际振荡(即PDO,本文称为NPDO)分别与华北盛夏(7—8月)降水在年代际时间尺度上的关系及其可能物理机制.结果表明:在去除SPDO和NPDO的相关性之前,它们与华北盛夏降水的关系均偏弱;但在去除两者相关性之后,SPDO(NPDO)与华北盛夏降水存在显著正(负)相关关系.去除两者相关性之后,当SPDO处于正位相时,热带西北太平洋海温异常显著偏暖,这将在对流层中下层从热带西太平洋—东亚沿岸激发出“气旋-反气旋-气旋”的负位相东亚—太平洋型遥相关(EAP)波列,该波列导致东亚夏季风异常增强,有利于低纬地区水汽输送至华北地区,从而使得华北盛夏降水异常偏多,反之,当SPDO处于负位相时,华北盛夏降水异常将偏少;对NPDO来说,当其处于正位相时,不仅热带西北太平洋异常显著偏冷,而且印度洋大部分海温异常显著偏暖,在两者共同作用下,对流层中下层从热带西太平洋—东亚沿岸出现“反气旋-气旋-反气旋”的正位相EAP波列,这将引起东亚夏季风异常减弱,不利于低纬地区水汽输送至华北地区,华北盛夏降水异常因此减少,反之,当NPDO处于负位相时,华北盛夏降水异常将偏多.

不同年代际背景下1963年和1996年华北盛夏降水及其原因的对比分析

为了揭示不同年代际背景下1963年和1996年华北盛夏降水的不同特点及其成因,利用ECWMF逐月再分析资料和中国160站逐月降水等资料,采用合成分析、统计t检验等方法,重点从大气环流和大尺度降水条件方面对比分析1963年和1996年华北盛夏降水产生原因的不同。主要结论如下:1963年华北盛夏降水要多于1996年华北盛夏降水;1963年华北盛夏降水为季风降水,而1996年华北盛夏降水为系统降水;影响1963年华北盛夏降水的中国东部地区500hPa位势高度场的距平分布为"北高南低"型,而影响1996年华北盛夏降水的中国东部500hPa位势高度场的距平分布为"西高东低"型。

基于SVD分解的太平洋及印度洋海温与华北旱涝的诊断

利用华北地区26站逐月观测的降水资料和NCEP/NCAR再分析逐月海温资料,运用经验正交函数分解(EOF)和奇异值分解方法(SVD),分析了华北气候区降水的主要空间分布特征,研究了太平洋-印度洋与华北旱涝的耦合特征及年际变化。结果表明:华北降水的空间模态表现为中部型、南北反相和东西反相型。华北旱涝与前期冬季赤道中东太平洋、西太平洋、北太平洋中部和印度洋海表温度(SST)相关。春、夏季太平洋上为拉马德雷(PDO)暖位相,且印度洋增暖,华北全区偏旱,且夏季干旱更为严重。在PDO暖位相影响下,若澳大利亚东部海域SST降低,则华北区西北涝、东南旱,呈反相变化。年际变化上,反映了降水对海洋强信号"厄尔尼诺/南方涛动"(EN SO)振荡的响应。当太平洋为EN SO位相时,华北降水偏少,反之偏多。