【摘 要】
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全球气候变化背景下,极端降水事件频发。以往学者主要关注的是极端降水事件的强度、频率、机制等方面,然而针对极端降水发生时间的时空特征和发生机理方面的研究十分缺乏。探究极端降水发生时间的特征及其与大气环流异常之间的关系,有助于我们进一步认识和预测该地区的极端降水事件,降低其带来的不利影响。本文采用中国东部地区(15°~54°N、105°~135°E)范围内无缺测、分布均匀的419个气象站点的逐日降水数
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全球气候变化背景下,极端降水事件频发。以往学者主要关注的是极端降水事件的强度、频率、机制等方面,然而针对极端降水发生时间的时空特征和发生机理方面的研究十分缺乏。探究极端降水发生时间的特征及其与大气环流异常之间的关系,有助于我们进一步认识和预测该地区的极端降水事件,降低其带来的不利影响。本文采用中国东部地区(15°~54°N、105°~135°E)范围内无缺测、分布均匀的419个气象站点的逐日降水数据、NCEP/NCAR再分析资料为研究对象,时间跨度均为1961-2015年。首先,基于两种方法定义极端降水,分析多个极端降水指标发生时间的时空演变特征,并以最大七日降水(PX7D)的发生时间代表极端降水发生时间。其次,对极端降水发生时间进行EOF分析,选取发生时间早晚典型年,进一步基于此探究极端降水发生时间典型年的环流场、水汽条件、降水和风速的经向变化特征。最后,基于极端降水发生时间的早晚典型年,分别探求西太副高北跳时间、南亚高压初上高原和撤离高原时间、南海夏季风爆发时间、冷涡第一次出现时间等环流因子的异常对极端降水发生时间的影响,并探讨青藏高原热源对极端降水发生时间的影响。研究结论如下:(1)基于最大值法和百分位阈值法定义的极端降水发生时间特征。最大七日降水发生时间总体上呈由南向北推迟的纬向梯度特征,其空间分布更具规律性,这与我国夏季雨带从南向北推移过程较为一致。最大一日降水、最大七日降水的平均发生时间和基于90%阈值的极端降水发生时间的中位数、均值都表现出提前趋势。(2)极端降水发生时间典型年的环流场、水汽条件、气象要素经向变化。在极端降水发生时间早(晚)典型年,南亚高压5-6月位置偏东(西),7-8月则偏西(东);西太副高5月和6月的位置和面积偏西(东)偏大(小),7和8月偏东(西)偏小(大);水汽输送在5-6月(7-8月)中国东部有较强的正异常;降水中心强度出现在5月下旬-6月上旬(6月中旬至7月中上旬)。(3)环流异常和青藏高原热源对极端降水发生时间的影响。极端降水发生时间早典型年的南亚高压初上高原、撤离高原、西太副高北跳、南海夏季风爆发和冷涡第一次出现的时间都相对于晚典型年偏早。从青藏高原热源来看,其垂直分布在5-6月的早典型年最大加热率大于晚典型年,在7-8月晚典型年的最大加热率大于早典型年;从空间分布来看,极端降水发生时间早(晚)典型年青藏高原地区6月份(7月份)的大气热源强度最强,对应的动力条件为低层辐合、高层辐散,有较强的上升运动,因此有利于形成极端降水。
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