论文部分内容阅读
本文基于观测和再分析资料、常规统计诊断方法、HYSPLIT模式及CAM5.3大气模式,从水汽输送异常的角度分析了我国西南地区夏季降水水汽的主要来源、探究了降水异常年水汽输送的分布特征,揭示并验证了热带大西洋海表温度异常对西南地区夏季降水异常的影响机理。主要结论如下:(1)印度洋和南海海表蒸发是最主要的水汽来源。就气候平均态而言,赤道印度洋及孟加拉湾地区(统称印度洋)供给到西南地区并形成降水的水汽占总源区贡献的48.8%;南海、欧亚大陆及西南周边地区(统称欧亚大陆)和太平洋的贡献分别占总贡献的22.1%、23.6%和3.7%。西南地区夏季降水的年际变化主要是由于各源区水汽输送异常。正降水正异常年,印度洋和南海的水汽贡献分别增加了41.4%和15.1%,而降水的负异常年,印度洋、南海和太平洋的水汽贡献分别减少了44.0%、24.6%和22.3%。四个源区在西南地区释放的水汽解释了西南夏季降水年际变化的86.5%。其中印度洋和南海可以解释夏季降水年际变化的75.5%,说明其对西南地区夏季降水的决定性作用。(2)各源区水汽贡献异常主要是由于大尺度环流异常导致的。印度洋、南海和欧亚大陆的水汽变化并不是相互独立的,其受到相同的大尺度环流异的影响。在西南夏季降水正异常年份,西北太平洋地区为异常反气旋,西缘向西延伸至阿拉伯海。在异常环流结构下,异常反气旋西北象限的异常西南气流使印度洋和南海的水汽输送大量增加,同时沿异常反气旋北缘的异常西风带减弱了从欧亚大陆向东的水汽输送。若定义850h Pa西北太平洋反气旋(10?-25?N,85?-145?E)涡度指数,则与印度洋、南海和欧亚大陆贡献水汽序列的相关系数分别为0.73、0.54和-0.58,均通过99.9%显著性检验。(3)热带大西洋海温的年际变化是导致西北太平洋地区异常反气旋的一个重要原因。定义热带大西洋海表温度(10?W-15?E,5?S-5?N)指数ATL,与西南夏季降水线性相关系数为0.52,表明在统计意义上具有显著的联系。分析大尺度环流异常表明,暖的大西洋海温异常通过影响赤道沃克环流,在赤道中太平洋形成异常的下沉气流和沿赤道的东风异常。通过激发了Matsuno-Gill响应,在西北太平洋地区产生并维持了异常反气旋。(4)CAM5.3模式的控制实验可以很好的再现大尺度环流气候平均状态,表明模式具有很好的模拟性能。敏感性实验可以很好地再现并验证了热带大西洋暖海温对西北太平洋异常反气旋及西南夏季降水正异常的影响及物理机制。