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最近50年全球温度变化表明,陆地增温幅度大于海洋,主要的增暖中心位于亚洲北部、欧洲和北美等地区。因此,全球变暖有可能通过改变大尺度季风环流影响中国气候变化。本文利用观测资料分析了1951-2007年中国东部夏季降水的年代际尺度变化特征,并重点讨论了其与北半球大陆地表气温和热带太平洋次表层海温的年代际变化关系。结果表明:
(1)近50年以来中国东部夏季降水异常主要表现为“南旱北涝”与“南涝北旱”两者年代际异常之间的转换,但在1996年之后,伴随北方干旱区向南发展,华北和长江中下游地区降水表现为同时减少的特征。
(2)环贝加尔湖地区是过去50年全球变暖的最显著地区之一,因此全球变暖可以通过关键区域的温度变化对中国的气候变化产生直接影响。分析表明,中国华北夏季降水与同期的环贝加尔湖地表气温在年代际尺度上存在显著的负相关关系。根据热成风原理,该地区地表气温的持续升高导致亚洲北部对流层温度经向梯度和纬向风垂直切变的减小,从而减弱了局地对流层的大气斜压性和维持了暖性异常反气旋环流,使得位于蒙古地区的气旋频数减少和强度减弱。由于华北降水与蒙古气旋的活动直接相关,从而导致华北地区夏季降水的持续性减少。自1996年后贝加尔湖地区的地表气温进一步升高,导致北方干旱化加剧。
(3)利用谐波和EOF分析方法对1945-2005年热带太平洋次表层海温的长期变化趋势研究表明,近60年以来热带西太平洋次表层海温出现显著的变冷现象,同时在年代际时间尺度上热带太平洋次表层海温存在类似于ENSO的纬向偶极型振荡(TPDO)。
(4)TPDO与东亚夏季风之间存在明显负相关关系,在年代际时间尺度上热带西太平洋次表层海温处于异常偏冷(暖),表层海温异常偏暖(冷),同时热带东太平洋表层和次表层海温异常偏暖(冷),即对应着TPDO及PDO的暖(冷)位相,则东亚夏季风偏弱(强),从而影响中国东部夏季风降水年代际变化。