华南前汛期持续性降水异常与准双周振荡

来源 :中国气象科学研究院 | 被引量 : 6次 | 上传用户:yilong_hongru
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本文利用1981-2010年中国台站逐日降水资料以及NCEP-DOE逐日再分析资料,分析了华南前汛期持续性降水异常的低频特征,探讨了不同来源的大气准双周振荡对华南前汛期持续性降水异常的影响。首先,以2010年作为华南典型持续性降水事件进行了个例研究。2010年华南汛期降水异常呈显著的低频振荡特征,其中前汛期以10~20天振荡(准双周振荡)为主,后汛期以20~50天振荡(季节内振荡)为主。重点分析了大气准双周振荡对华南前汛期低频环流及低频降水的影响,结果表明2010年影响华南前汛期降水异常的主要准双周信号有两个。其一,中高纬地区的低频环流可通过Rossby波能量沿着低频遥相关波列的频散影响华南低频环流的变化。波活动通量分析显示,西西伯利亚作为Rossby波源,其波能量沿着横跨欧亚大陆的低频遥相关波列向我国东部地区频散,引起该地扰动加强,从而引起华南低频环流及垂直运动的变化进而造成华南降水的异常。热带东印度洋的准双周振荡是影响华南前汛期降水的另一低频来源。通过热力直接环流,热带东印度洋与华南地区上空低频环流形成了垂直环流圈,当赤道东印度洋对流旺盛(抑制),其上空为强上升(下沉)气流,低层辐合(辐散)高层辐散(辐合),而华南上空盛行下沉(上升)运动,不利于(有利于)华南降水。在这一过程中,热带东印度洋准双周振荡起到主导作用。因此,来自中高纬和低纬的准双周信号的叠加共同影响了华南环流异常的低频变化,从而引起华南低频降水异常。其次,统计了1981-2010年华南前汛期持续性降水异常的低频振荡特征,并通过多个个例的合成分析讨论了相关环流的可能影响。在多数年份,华南前汛期降水异常表现出显著的准双周振荡特征,且与华南持续性强降水有较好的对应关系。多个例合成的结果表明,与华南低频降水异常对应的低频环流与2010年个例分析结果基本一致。在中高纬度,60°N附近有横跨欧亚大陆的低频遥相关波列,且有波能量从地中海附近沿此波列传播至我国华南,可引起华南地区的环流异常,进而导致该地区降水异常。同样,热带东印度洋上空的准双周对流活动及其相关的关于赤道对称的涡旋对也与华南地区低频降水存在显著关系,当赤道东印度洋地区为强对流(受抑制对流)时,对应华南低频降水负(正)异常。多个例合成结果还显示,南海地区对流活动的低频振荡与华南前汛期的低频降水异常也明显相关,华南低频降水最干(湿)位相时,南海地区为低频强对流(受抑制对流)中心。这一特征在2010年个例中并不明显,说明影响华南前汛期降水的主要作用因子也存在年际变化。综上所述,来自中高纬和低纬的准双周振荡信号的叠加并配合低频水汽输送共同影响了华南环流异常的低频变化,从而引起华南的低频降水异常,有利于华南持续性降水异常的发生。基于以上分析,分别定义了中高纬度准双周遥相关波列指数、南海准双周对流活动指数以及热带东印度洋准双周涡旋对指数。分析结果显示,以上指数均对华南降水异常的低频特征有很好的对应关系。通常,环流的演变较之降水有更强的规律性,也更具有可预报性,因此以上指数可为华南前汛期持续性降水的次季节预报提供理论依据。
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