热带印度洋-西太平洋大气水分循环的变化特征及其对中国东部夏季降水的影响

摘要

利用1958-2015年NCEP/NCAR发布的大气环流再分析资料，以及国家气候中心160个基准站的气温、降水等资料，从水汽输送和水汽源汇两个方面分析了热带印度洋-西太平洋地区(60°-140°E，10°S-30°N)的大气水分循环的变化特征，及其对中国东部夏季降水的影响。首先，采用多元经验正交函数分解(MV-EOF)的方法，识别出全球显著增暖1980年代以来热带印度洋-西太平洋地区夏季异常水汽输送的两个主模态，发现第一模态(EOF1)表现为异常水汽沿反气旋从热带西太平洋经过南海及孟加拉湾输送到中国东部上空，异常水汽在长江中下游地区上空辐合并伴随显著上升运动，有利于长江中下游降水偏多;第二模态(EOF2)表现为异常水汽从热带印度洋沿阿拉伯海、印度半岛、中南半岛等呈反气旋式输送，华南上空相应出现气旋式水汽输送异常，并对应异常水汽辐合和显著上升运动，有利于华南降水偏多。其次，进一步对比异常水汽输送的两个主模态在全球显著增暖前后的差异，发现两个主模态均在1980年代中期发生显著的变化。其中EOF1对应的西北太平洋反气旋式水汽输送分布型的位置在1980年代中期以来显著南移，1980年代中期之前反气旋位置偏北，异常水汽是从副热带西太平洋输送到中国东部上空，而之后表现为异常水汽主要源于热带西太平洋。EOF2表现为1980年代中期以来热带印度洋上空水汽输送对东亚的影响显著增强，1980年代中期之前热带印度洋上空水汽输送量级较小，之后表现为异常水汽可以从热带印度洋输送到华南上空，并显著影响华南降水。就可能的外部成因而言，异常水汽输送的两个主模态的显著变化均与外强迫海温影响的增强有关。相比而言，1980年代中期之前，EOF1、EOF2与热带海温联系均不紧密。1980年代中期之后，受前冬ENSO事件衰减位相的显著调控作用，PC1正异常时同期热带北印度洋、海洋大陆地区显著偏暖，对应西太平洋副热带高压显著偏强，导致西北太平洋反气旋式水汽输送分布型的位置偏南;EOF2中热带印度洋上空水汽输送异常在1980年代中期以来的增强则与同期热带印度洋偶极子(TIOD)年际变率的显著增大有关。在探究夏季热带印度洋-西太平洋上空异常水汽输送变化的基础上，接着分析了异常水汽源汇主模态的时空分布特征，发现该区域异常水汽源汇的EOF1主要包含三个关键区:孟加拉湾、海洋性大陆地区和西北太平洋;其中孟加拉湾和海洋性大陆地区是异常水汽源（汇）时西北太平洋是异常水汽汇（源）。孟加拉湾上空的水汽源汇异常主要受到同期TIOD的影响，西北太平洋地区则主要受到ENSO发展位相的调控作用，而海洋性大陆地区的水汽源汇异常则由受到二者的共同作用。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．2 研究的现状

1．3 问题的提出及拟解决的科学问题

1．3．1 问题的提出

1．3．2 拟解决的科学问题

1．4 章节安排

第二章 资料和方法

2．1 资料

2．2 基本方法介绍

第三章 热带印度洋-西太平洋水汽输送异常对中国东部夏季降水的影响

3．1 热带印度洋-西太平洋夏季平均水汽输送路径和时空变化特征

3．2 热带印度洋-西太平洋水汽异常输送与中国东部夏季降水关系

3．3 热带印度洋-西太平洋异常水汽输送与海温、蒸发的关系

3．4 结论与讨论

第四章 1980年代中期前后热带印度洋-西太平洋夏季异常水汽输送模态变化及其成因

4．1 热带印度洋-西太平洋夏季异常水汽输送空间分布

4．2 热带印度洋-西太平洋夏季异常水汽输送时空变化特征

4．3 热带印度洋-西太平洋异常水汽输送与海温等关系

4．4 结论与讨论

第五章 热带印度洋-西太平洋夏季异常水汽源汇主模态的成因分析

5．2 水汽源汇各项的作用

5．3 海温异常水汽源汇的影响

5．4 TIOD与El Ni?o的发展位相对关键区水汽源汇的作用机制分析

5．5 结论与讨论

第六章 总结与讨论

参考文献

致谢

在学期间研究成果

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