环球遥相关对东南亚低纬高原冬季降水年际变化影响的研究

根据欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA5再分析资料、美国地质调查局与加州大学共同开发的气候灾害组融合站点(CHIRPS)月平均降水资料,以及全球降水气候项目提供的全球降水气候数据集(GPCP)月平均降水资料,利用统计诊断方法研究了冬季环球遥相关(circumglobal teleconnection,CGT)对东南亚低纬高原地区同期降水年际变化的影响。相关分析的结果表明,CGT呈现方差贡献大致相当的两个主要模态,垂直方向上呈现相当正压结构,水平方向上的四个异常中心分别为位于地中海附近和印度半岛附近的负异常中心,以及位于阿拉伯半岛附近和东南亚低纬高原附近的正异常中心。CGT第一模态与东南亚低纬高原冬季降水呈现显著的正相关关系,在年际时间尺度上,当冬季CGT处于正位相时,欧洲西部、阿拉伯半岛西北部、阿拉伯海和东南亚低纬高原分别为异常“反气旋、气旋、反气旋、气旋”控制。异常气旋东侧的西南风将增加孟加拉湾和中国南海进入东南亚低纬高原的水汽输送,并在东南亚低纬高原地区辐合上升,最终促使东南亚低纬高原地区冬季降水偏多;反之,当冬季CGT处于负位相时,欧洲西部、阿拉伯半岛西北部、阿拉伯海和东南亚低纬高原为异常“气旋、反气旋、气旋、反气旋”控制。异常反气旋东侧的东北风减弱了由孟加拉湾和中国南海进入东南亚低纬高原的水汽,加之东南亚低纬高原处于异常辐散下沉区,最终导致东南亚低纬高原地区冬季降水偏少。东南亚低纬高原12月、1月和2月的降水与同期CGT之间也呈现显著的正相关关系,联系两者的关键物理过程与整个冬季的一致。典型个例分析的结果进一步验证了相关分析所揭示的环球遥相关影响东南亚低纬高原冬季降水年际变化的关键物理过程。

京津冀冬季极端污染事件的时空特征及类环球遥相关异常环流的影响

随着近几十年来全球变暖加剧,北极海冰加速融化,异常的大气环流场造成京津冀极端污染天气频发。本文基于京津冀地区PM2.5浓度大于95%极端事件阈值(162.5 μg/m3)筛选的极端污染事件,分析了2000~2022年冬季京津冀地区极端污染事件的时空分布特征。结果表明,近23年冬季共发生了135个极端污染日。污染主要发生在京津冀东南部和中部,空间上呈东高西低的分布;极端污染事件发生频次在2014年之后呈现出显著的年代际减少特征,2019年后没有极端污染事件发生。极端污染事件平均持续2.3天,最长为10天,主要发生在1月,12月和2月发生的次数较少。在极端污染高发年,西伯利亚高压减弱,东北亚异常反气旋加强,盛行西风减弱,逆温增强,污染扩散条件差,有利于极端污染发生;该东北亚异常反气旋主要受上游源自北大西洋的类环球遥相关波列所影响。

热带-热带外大气环球遥相关的年代际变化再分析

基于前人关于热带-热带外大气环球遥相关(CGT)的研究基础上,系统分析了CGT在年际和年代际尺度上的方差贡献,发现CGT主要以年际变化为主,但存在较为显著的年代际变化特征;发现CGT指数所表征的CGT遥相关波列中心在1979年之后有所加强,且CGT主要表现为2种EOF主模态的杂合特征;并且发现这种年代际变化主要是由于ElNio的年代际转型以及相应的季风-ENSO之间的关系发生了年代际变化所致。

华南前汛期盛期中国东部降水异常模态的环流特征及成因分析

根据1958-2011年中国东部（105°E以东）316站逐日降水观测资料及环流逐日再分析资料,利用统计分析、物理量诊断等方法,探讨华南前汛期盛期（5月21日至6月10日）中国东部降水异常模态及对应大气环流特征和可能成因。分析发现,华南前汛期盛期中国东部降水异常表现为两个相互独立的降水模态：第一模态为华南全区一致型,当其时间系数为正（负）时,整个华南降水偏多（少）,黄河中游降水偏少（多）;第二模态为华南沿海东部型,当其时间系数为正（负）时,华南沿海东部降水偏多（少）,而长江中下游降水偏少（多）。研究发现,造成华南前汛期盛期两个降水型的环流特征有明显差异：全区一致型降水主要受东亚高空西风急流南北偏移、副热带高压脊东西偏移及低层南海北部异常风场影响;沿海东部型降水主要由东亚高空西风急流强弱及位置异常、副热带高压强弱变化、低层日本以南西太平洋异常风场导致。此外,两个降水型对应环流异常的成因也各不相同。第一模态中高层环流异常由丝绸之路遥相关型导致,低层风场异常在5月下旬由阿拉伯海向下游传播的风场异常波列引起,在6月上旬则由西太平洋西移的异常反气旋（气旋）造成。第二模态的中高层环流异常先后由极地—欧亚遥相关型、环球遥相关型引起,低层风场异常由高层环流异常的动力作用造成。两降水型均存在整层深厚的垂直运动,但第一模态的垂直运动在高层闭合且对应显著的辐合辐散异常,第二模态则不具有上述特征。

Is the interdecadal circumglobal teleconnection pattern excited by the Atlantic multidecadal Oscillation?

The interdecadal circumglobal teleconnection （ID-CGT） pattern is the dominant circulation mode over the NH during boreal summer on the interdecadal time scale. Its temporal evolution is synchronous with that of the Atlantic Multidecadal Oscillation （AMO）. In this study, through analyzing the results of sensitivity experiments using five AGCMs driven by specified AMO-related SST anomalies （SSTAs） in the North Atlantic, the authors investigate whether the ID-CGT is excited by the AMO. Two out of the five models simulate the barotropic stationary wave pattern located along the westerly jet, suggesting that the ID-CGT pattern should be excited, at least partially, by the AMO- related SSTAs. Model results suggest that the ID-CGT pattern plays a role in linking the AMO and NH summer land SAT perturbations on the interdecadal time scale.