华南冬季雾日变化特征及其成因

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近年来华南地区雾害时有发生。以往的研究指出厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)对中国东部地区冬季雾日具有显著影响,但目前关于华南冬季雾日与ENSO关系的研究结果存在差异,并且不同年代际背景下ENSO-雾日关系是否会发生变化这个问题尚未得到解决。本文基于1979~2016年华南地区52个台站逐日雾观测数据和ERA5再分析资料等,采用EOF分解等多种统计方法,系统研究了华南雾日的时空变化特征,并对ENSO与华南冬季雾日的关系及其年代际变化特征进行了分析。得到以下主要结论:(1)华南地区的雾日主要发生在冬季,表现为区域一致的空间变化特征,时间上具有显著增加的线性趋势和明显的年际变化。在冬季,华南地区近地面层北风减弱,大气层结更加稳定,同时温度露点差降低,空气中水汽含量增加,为雾日的年际变化提供了有利的局地形成条件。(2)华南冬季雾日的年际变化与ENSO存在显著正相关关系,在El Ni(?)o年的冬季,菲律宾海上空存在一个异常反气旋环流,其西侧的异常暖湿西南气流为雾的形成提供了有利的水汽条件,使华南冬季雾日增多。La Ni(?)a年雾日的变化则与El Ni(?)o年相反。这种显著相关关系主要取决于大雾日数,而非轻雾日数。(3)在北大西洋年代际振荡(AMO)的调控作用下,ENSO-华南冬季雾日关系发生了明显的年代际变化,即华南冬季雾日年际变化与ENSO的正相关关系在AMO正位相时期(1996年前)更为显著,在AMO负位相时期(1996年后)则变为不显著。AMO主要通过调节西北太平洋及热带印度洋的海温异常,调节ENSO事件期间的菲律宾异常气旋和反气旋的强度及影响范围,进而影响雾的局地形成条件,并最终使ENSO与华南冬季雾日年际变化的关系发生年代际变化。(4)华南冬季雾日的长期变化存在空间差异,其中大雾日数在不同省份的变化趋势不同,而轻雾日数在华南大部分地区均表现为显著增加趋势。进一步研究表明,华南冬季雾日的长期变化可能受气溶胶的变化影响。
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