坦桑尼亚湿润季节降水的变化特征及关联因子

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这项研究基于观测站,利用美国环境预报中心和国家大气科学研究中心NCEP/NCAR再分析和气候研究单位(CRU)网格数据集,研究了坦桑尼亚的湿润季降雨的年际变化特征,并初步分析了可能的原因。本研究采用相关分析、经验正交函数展开(EOF)分析、周期分析和合成分析等统计分析方法。研究内容主要包含两个部分。首先,研究分析了3、4和5月(MAM),10、11和12月(OND)两个时段,以及11月至次年4月整个雨季时段降水的时空变化特征,并进一步探索了上述不同时段降水年际变化与大气环流和海表温度异常的关联。结果表明,坦桑尼亚在湿润季节(10月到次年5月)的降水的年变化具有两个峰值,一个在湿润季早期(10月到12月),另外在湿润季节的晚期(3月到5月)。而事实上,坦桑尼亚降水存在北方的双峰和南方的单峰两个模态。MAM,OND和11月至4月的湿润季降水的EOF第一个特征量均表现为在整个区域内一致的变异性,分别解释了总方差的32.8%,71.7%和62.3%。与OND降水密切相关的大气环流和厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)和印度洋偶极子(IOD)海温模态均有关联,因此,OND的降水主要受到ENSO和IOD海温的影响;MAM降水主要受到印度洋临近海温异常的影响,同时与北大西洋和太平洋异常海温也有关联。但总体而言,与OND季节相比,MAM降水变化主要是局地的影响。就11月至4月整个湿润季降水而言,降雨变化主要是受印度洋和太平洋ENSO异常海温的影响。其次,我们分析了坦桑尼亚1到3月(JFM)降水特征及降水异常可能的原因。坦桑尼亚湿润季节的降水在1-3月份有一个相对小值时期,而由于这个时期的降水对当地农业极为重要,也是一个值得研究的问题。为此,我们分析了南半球夏季(1到3月,JFM)降水的变化特征。结果表明,标准化的降雨异常时间序列在1990年末期之前主要为8-12年的准年代际变化特征,之后转变为2-4年的年际变化特征为主。在JFM降水异常偏少的干旱年份,研究区受到源自热带印度洋西部和印度洋东南部的异常偏东风控制,造成干空气沉降,从而对降雨有抑制作用。而在异常多雨的湿年,来自热带和东南大西洋的异常西风在刚果盆地上空得到加强,并带来了更多的降水。统计相关分析显示,热带西印度洋、南印度洋和中南太平洋和热带大西洋的海温异常,与坦桑尼亚的JFM降水有密切的相关。
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