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中文摘要…………………………………………………………………
英文摘要…………………………………………………………………
1 绪论……………………………………………………………………
2 资料方法………………………………………………………………
3夏季北极涛动与中国东部降水以及东亚夏季风的关系……………
3.1 夏季北极涛动与中国八站降水相关 …………………………………………………
3.1.1 当月降水相关 …………………………………………………………………
3.1.2 滞后降水相关 …………………………………………………………………
3.2 夏季北极涛动与东亚夏季风指数相关…………………………………………………
3.3 夏季北极涛动与雨型……………………………………………………………………
4 北极涛动正、负异常年影响东亚夏季风的因子……………………
4.1 正、负异常年500hPa 环流形势对比 ………………………………………………
4.2 正、负异常年海温对比 ………………………………………………………………
4.2.1 北太平洋海温 …………………………………………………………………
4.2.2印度洋与南海海温 ……………………………………………………………
4.3 正、负异常年850hPa风场对比 ……………………………………………………
5结论和讨论……………………………………………………………
参考文献 ………………………………………………………………
致谢 ……………………………………………………………………
北极涛动对中国东部夏季降水的影响
杨可心
，China
Abstract： We use NOAA’s daily AO index data and the 756 stations’ daily rainfall data to evaluate the correlation coefficient between them, and analyze the NCEP/NCAR reanalysis data to study the mechanisms of subtropical anticyclone, sea temperature and wind. After choosing two years with the remarkable positive and negative anomaly of AO index, we select eight stations to designate the area of east China, and we reconfirm that the AO index in June has the most significant relation with the current month’s precipitation and the next two month’s, negative and positive correlation respectively. There is a negative correlativity between summer AO index and EASMI. After comparing the rainfall in two years we can deduce that in the chosen year which has positive anomaly of AO index, the correlation coefficient between AO and precipitation is more notable in the North China Plain area, the location of rain band is further north, mould rains are weakened and it belongs to the first type of rainfall patterns, while in the year which has negative anomaly of AO index, region south of the Yangtze River has the more notable correlation coefficient and the precipitation belongs to the third type of rainfall patterns. There’re some factors that will affect EASM. In the AO-positive-anomaly year, North Pacific Ocean temperature is lower, and subtropical anticyclone is further north and further east, the extent is smaller and the intensity is lower. The AO-negative-anomaly year is the opposite situation. Then the East Asian summer monsoon will get affected. The temperature of Indian Ocean and South Sea can affect the water vapor condition in East China.
Key words： Arctic Oscillation (AO) ；East Asian summer monsoon (EASM) ；Precipitation
- 绪论
作为北半球冬季中高纬地区最大尺度的重要模态，北极涛动对冬春季气候要素的影响关系在此前Wallace等[1-4]的研究中得到了广泛的关注。琚建华等[5]经研究分析证明北极涛动年代际变化影响着我国的干湿状况，李春等[6]指出其与华北降水的联系。吕俊梅等[7]进一步认为冬季至春季的正位相北极涛动的湿冷状态影响后续的夏季海陆热力性质。近来龚道溢等[8]学者针对春季北极涛动对夏季降水或地表气温的滞后作用进行探讨，郭国龙[9]提出了夏季北极涛动突变对亚洲中部干旱区的干湿变化有关联，但是夏季北极涛动及其与同期我国降水之间的关系方面依然相对空白。现有资料表明，夏季北极涛动与东亚夏季风的年代际变化呈反相关关系，并且共同影响着我国东部的降水。高庆九[10]提出华北夏季降水减少与东亚夏季风和环流异常密切相关，陈红[11]在模拟中国东部夏季降水时指出热带海洋变暖是影响东亚夏季风年代际变化的主要因素。因此，本文旨在探索北极涛动异常显著年中月际尺度上夏季北极涛动与我国东部的降水是否有着更加紧密的联系，以及从沿用海温-夏季风-环流场的思路对可能影响机制进行分析，以此可以为我国东部夏季降水的变化预测提供一项参考。
- 资料方法
使用NOAA网站提供的 1951-2015逐日北极涛动指数、1957-2013全国756站逐日降水资料、中国气象局国家气候中心月尺度降水影响因子、中国地面降水月值0.5°×0.5°格点数据集、1949年至今的13个层次的NCEP-R1高度场、经向和纬向风场与地面的海表面温度、降水等再分析资料。
本文使用李建平[12-13]东亚季风区（10°-40°N, 110°-140°E）夏季区域平均的850hPa动态标准化季节变率定义的一个东亚夏季风指数。
其中
和
分别是一月气候风矢量和一月与七月气候平均风矢量，Vm,n是n年m月的月风矢量。||A||被定义为||A||=(∫∫S|A|2dS)1/2，其中S表示点(i,j)的计算整合区域。其中
是点(i,j)的纬度，
，a是地球平均半径，弧度表示的
和
分别是经度纬度方向上的分辨率。大尺度季风指数（MI）被定义为对区域平均DNS的衡量，由等式MI = {d }给出，其中符号{}代表特定季风区域的区域平均，d是某一点某个特定层次（通常为850hPa或925hPa）的月或者季节性的DNS的值。
- 夏季北极涛动与中国东部降水以及东亚夏季风的关系
3.1 夏季北极涛动与中国八站降水相关
3.1.1 当月降水相关
根据NOAA网站的逐日北极涛动指数计算1951年至2015年的月平均北极涛动指数，取其中六、七、八三个月份记为夏季，计算65年夏季平均北极涛动指数，选取正、负位相最显著的两年进行讨论。如图1所示，1994年正异常较强，而2011年则是夏季北极涛动指数负值大值年。因此将1994年与2011年作为对照研究夏季北极涛动与降水关系的两年。
图1 1951年至2015年夏季北极涛动指数年际变化 |
从我国756个测站中选择东部八个测站，分别为杭州（站号：58457）、合肥（站号：58321）、济南（站号：54823）、开封（站号：57091）、南昌（站号：58606）、南京（站号：58238）青岛（站号：54857）以及武汉（站号：57494）。将其六、七、八月的降水序列与当月的北极涛动指数序列比较，进行相关系数计算，得到夏季北极涛动正异常年六七八三个月份的各站日降水与当月日北极涛动指数的相关系数。简明罗列如下表1所示：
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