东亚副热带夏季风进程变异与长江中下游梅雨的关系

 2022-01-20 12:01

论文总字数:15880字

目 录

1引言 1

1.1研究目的与意义 1

1.2 国内外研究现状 1

2资料与方法 2

2.1资料 2

2.2方法 3

3长江中下游梅雨和东亚副热带夏季风的时空变化特征 4

3.1长江中下游梅雨特征量的变化 4

3.2长江中下游梅雨的主要模态 7

3.3东亚副热带夏季风特征量的变化 8

4东亚副热带夏季风进程变异与长江中下游梅雨的关系 9

4.1东亚副热带夏季风爆发纬度和时间与长江中下游梅雨的空间相关 9

4.2季风异常年梅雨期降水的特征 10

5.梅雨期降水异常年的大气环流特征 12

6结论与讨论 15

6.1结论 15

6.2讨论 15

参考文献: 15

致谢 17

东亚副热带夏季风进程变异与长江中下游梅雨的关系

唐玉

,China

Abstract:In this paper, I use resourses from the China Meteorological Administration forecast and Network Division in 2014 issued a “meiyu rainy monitoring service provision" Climate zoning and unified access plum indicators and the US NCEP / NCAR reanalysis data,.the use of MK test, EOF analysis, synthesis the method of analysis to study the relationship between the East Asian subtropical summer monsoon and the rainy season of the Yangtze River. Studies have shown Meiyu rainfall in 50 years appeared an increasing trend, the length of Meiyu transformed from short to long.The 6,7 months precipitation of the Yangtze River mainly present a consistent type of distribution in the region.The outbreak latitude of East Asian subtropical summer monsoon in 50 years has a trend of moving to the south ,the outbreak time has a trend of becoming late in the 21 century. The relationship between the precipition from June to July in the Yangtze River and the outbreak latitude of the East Asian subtropical summer monsoon is:when monsoon breaks out northerly ,rainfall in the northern region above normal, in the southern below normal,;when monsoon breaks out southerly, the rainfall in the northern below normal and the rainfall in the southen above norma. Precipitation and monsoon onset time was mainly the region consistent negative correlation, when the monsoon’s onset time is early, precipitation in the Yangtze River region is above normal,when the monsoon’s onset migraine in his later years, rainfall in the region is below normal.

Key words:East Asian subtropical summer monsoon;outset latitude and time;Meiyu in the Yangtze River

1引言

1.1研究目的与意义

长江中下游梅雨是中国夏季重要的雨季,梅雨是东亚夏季风在北推过程中产生的,平均每年发生在6 月中旬至7 月中上旬,梅雨期降水的异常偏多和偏少,极有可能造成该地区的洪涝和干旱灾害, 1991年江淮地区梅雨期暴雨导致了该区域严重的涝灾[1]; 1998年长江中下游梅雨期间的强降水及7月下旬发生的二度梅引起的洪涝灾害给当地人民财产造成极大损失[2]。通过研究梅雨的变化特征和成因[3],较为准确地预测梅雨, 对该区域的工农业生产和人民生活来说十分重要。

东亚季风系统是一个重要的环流系统,我国处于东亚季风区, 东部地区的雨季长短起讫和雨带南北进退以及夏季雨型结构、旱涝变化等, 都和东亚夏季风进退过程及其变异关系密切。东亚季风活动年际变异很大,对梅雨的年际变化造成直接影响。所以,研究东亚副热带夏季风的进程变异与长江中下游梅雨的关系,对准确预测长江中下游梅雨具有重要意义。

1.2 国内外研究现状

前人已经利用观测资料和数值模式进行了大量关于长江中下游梅雨特征量变化的诊断分析工作。何诗秀[4],鲍媛媛[5], 徐卫国[6]等的研究指出,梅雨期降水存在很大的年际变异。杨义文[7]等研究了近116a的梅雨量后发现梅雨量存在5段持续异常期。魏凤英[8]等对1885a以来的梅雨特征量进行了统计分析, 发现长江中下游梅雨年代际尺度变化趋势与PDO典型分布型态的变化趋势密切相关,当PDO暖位相处于较强时期时,长江中下游梅雨为偏多的趋势,同时魏凤英等[9]使用小波分析发现梅雨存在2~3年和6~7年的周期波动。陈烈庭等[10]的研究表明, 20世纪70年代末梅雨发生了由偏少转为偏多的年代际气候突变。但21世纪以来,我国汛期多雨带向北移动,长江中下游地区梅雨又呈现减少的趋势。陈旭[11]根据统一的入、出梅指标,对江淮不同区域的梅雨变化特征进行分析和对比,利用综合相似指数,对近53a梅雨降水场进行分型,其研究表明21世纪以来梅雨整体偏枯,随着气候变暖,全区一致型梅雨发生频率显著减少。

梅雨受到多个季风系统的共同影响。研究东亚夏季风对中国东部降水的影响方面,张庆云和陶诗言[12]探讨了夏季东亚热带、副热带季风的强弱和降水的关系,指出东亚夏季风系统中的两条辐合带——热带辐合带和副热带辐合带的强度变化趋势相反。陶诗言等[13]研究表明, 东亚夏季风的进程变异导致季风系统成员位置的偏北或偏南会对江淮流域入出梅时间及梅期长度造成影响,进而引起该区域的旱涝。金荣花和李维京等[14]指出, 东亚副热带西风急流活动对梅雨中期预测有重要指导意义。祝从文等[15,16]将副热带东西向海平面气压差与低纬地区高低层纬向风切变相联系,定义了一个东亚夏季风指数,该指数对东亚夏季风的进程变异有较强的反映能力。其年际异常能较好的反映夏季西太平洋副热带高压南北位置变动和长江中下游地区旱涝情况。Wang et.al等[17]用东亚季风指数来衡量东亚季风强度,该指数与江南地区的汛期降水量及梅雨量密切相关。王亚非等[18,19]对此指数进行修改,定义了一个新的东亚季风指数,新的指数能很好地反映梅雨现象。黄菲和李栋梁[20]用过程透雨量确定了东亚夏季风北边缘特征,透雨标准能基本确定北边缘位置,分析了东亚夏季风边缘的推进过程和北边缘变化机制及其与我国三类雨型的关系,若边缘带位置偏南,则长江流域和华南降水偏多。Sun et.al等[21]用我国大陆东部地面温度和西太平洋海表温度之差及我国华南地温和南海海温之差加权组合,定义一个东亚季风指数。这个指数与长江中下游地区的降水显著相关,中心达到0.01显著性水平,并且它的数值大小基本能够区别中国夏季的三类雨型。

2资料与方法

2.1资料

本文使用的降水资料为中国气象局国家气象中心提供的1963-2012年全国660个台站逐日降水资料和美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心(NCEP/NCAR)1963~2012年的逐月的全国地面降水量再分析资料,水平分辨率为0.5°×0.5°。

梅雨区域来自中国气象局预报与网络司2014年印发的《梅雨监测业务规定》中涉及的4个气候区域划分(图1),分别为:江南区(I)、长江中游区(Ⅱa)、长江下游区(Ⅱb)和淮河区(Ⅲ),并采用1963~2012年的入(出)梅日期、梅期长度,梅雨量资料。选取其中长江中游区(Ⅱa)和长江下游区(Ⅱb)的资料。

图1江淮梅雨气候区域划分及站点分布(引自《梅雨监测业务规定》)

(Ⅱa,Ⅱb分别为长江中游区和长江下游区)

2.2方法

1.根据资料中给出的梅雨量和相应公式计算出梅雨强度,对1963~2012年长江中下游梅雨量距平百分率和梅雨强度进行线性倾向估计,构造一元回归方程,用此公式计算梅雨强度:

M=

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