我国西南地区干湿时空变化特征及其成因分析

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本文使用1960~2010年我国西南地区逐日降水量和气温资料,计算了考虑降水和气温的干湿指数。利用建立的西南地区各季干湿指数序列,分析了该地区秋、冬、春季干湿的时空变化特征。采用相似方法,构造了综合相似指数,将历年干湿分为了全区一致偏干型、全区一致偏湿型、东湿西干型、东干西湿型、南湿北干型、南干北湿型和非典型型,共7类。并给出了各类干湿出现的概率及其转移概率。此外,还使用再分析资料探讨了秋季干湿异常的影响因子。结果表明:1)西南地区秋季在1980年代末由于少雨、高温而出现干旱化趋势,21世纪初干旱化趋势显著,在1990年代末至21世纪初存在一次突变。冬季在1980年代中期以后由于气温上升而出现干旱化趋势。春季在1970年代初到1990年代中期略显偏湿,21世纪初则由于增温而出现干旱化趋势。秋、春季的干湿变化表现为三个主要的模态,即全区域一致变化、东西相反变化以及南北相反变化;而冬季干湿变化仅存在前两个主要的模态。2)西南地区出现全区一致型干湿的概率最大,约为50%。东西相反型干湿出现的概率约为25%,南北相反型干湿出现的概率约为15%,而非典型型干湿出现的概率不到10%(冬、春季不足14%)。从秋季到冬季,全区偏干型的持续性好,也就是说秋季干湿状况在一定程度上能影响到冬季干湿。从秋季季节内尺度来看,10月份的东部偏湿区有较大几率(不低于50%)在下个月扩展到整个区域。3)秋季全区偏干型异常年,东亚大槽偏弱或位置偏东,我国大部分地区为正高度场距平,东亚大槽不能深入到我国南方地区,不利于冷空气南侵引起降温;西太平洋副高偏强、西伸,南亚高压面积偏大,位置偏东,与西太副高重叠,西南地区长期受高压控制,天气晴朗,气流下沉升温;南海上空低层维持着一个明显的异常气旋性环流,西南地区位于该异常气旋环流的西北侧,暖湿气流输送偏少;水汽输送偏少且有异常的水汽辐散。这种异常环流形势的持续,将不利于西南地区冷暖空气交汇,水汽条件较差,同时西南地区长期受高压控制,有异常下沉运动,天气晴朗少雨,气温偏高,使得该区域持续干旱。偏湿型异常年则基本呈相反的环流特征。东湿(干)西干(湿)型异常则和该地区东、西部上空异常的垂直运动和东部低层的南、北风异常有关。前期夏季东印度洋和西太平洋暖池附近海温及前期青藏高原地面加热场的异常可以通过秋季环流形势影响到西南地区秋季干湿。
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