两类ElNi(n)o事件背景下长江-黄河流域降水低频特征及可能机理差异研究

摘要

本文利用1961年-2014年Hadley气候预测研究中心的全球海表温度(SST)资料，NECP/NCAR逐日风场、比湿、高度场、垂直速度等再分析资料，国家气象信息中心提供的中国753站逐日降水、160站逐月降水资料，对比分析了东部(EP)型和中部(CP)型两类El Ni(n)o事件次年夏季黄淮流域降水（简记为EP型和CP型降水）低频特征，研究大气低频要素场（水汽通量场、高度场、流函数、势函数、垂直速度）与黄淮流域低频降水的关系。主要结论如下:
　　(1)不同类型El Ni(n)o事件次年夏季长江—黄河流域降水的主要低频周期以及纬向、经向水汽通量低频特征有所不同。1）7年平均序列中EP型降水存在10-20d和20-30d显著周期，但CP型降水只存在10-20d的显著低频周期。2）就两类事件比较而言，纬向水汽通量中，10-20d、20-30d低频周期在EP型和CP型显著性相当，但30-60d周期EP型比CP型略强;经向水汽通量中，20-30d、30-60d低频周期EP型比CP型略弱（更强）。
　　(2)影响EP型10-20d低频降水的环流系统主要有:菲律宾群岛附近的异常反气旋式水汽环流;渤海湾—日本群岛西南、日本东南侧的异常气旋式、反气旋式水汽环流;巴尔喀什湖东北部异常气旋式水汽环流、贝加尔湖西侧偏北气流。影响CP型10-20d低频降水的主要低频水汽环流系统有:孟加拉湾、苏门答腊岛以西的异常气旋式水汽环流对;菲律宾附近的反气旋式水汽环流;渤海附近、日本群岛东南侧的异常气旋式和反气旋式水汽环流对;贝加尔湖西东两侧的异常气旋式、反气旋式环流。
　　(3)EP型降水主要有三条水汽通道。冷空气通道:水汽信号参考源地为西西伯利亚和贝加尔湖北侧（0d时形成）、西北太平洋（一直存在）。暖湿水汽通道:水汽信号参考源地为南海（-2d时基本形成）。CP型降水有四条水汽通道。冷空气通道:水汽信号参考源地为东欧平原（0d时正式形成）、西北太平洋（只有微量水汽到达关键区）。暖湿水汽通道:水汽信号参考源地为阿拉伯海，印度洋（-4d时开始形成）、西太平洋（-2d时基本形成）。
　　(4)EP型El Ni(n)o事件下10-20d低频高度场分布特征:1）500hPa，中高纬度高度场形势为两脊一槽型，西太平洋副热带高压呈带状分布，脊点位于(135°E，25°N)左右。2）200hPa，南亚高压位于20～35°N之间，呈东西向带状分布，东脊点在130°E附近。CP型El Ni(n)o事件下:1）500hPa，中高纬度欧亚大陆表现为两脊一槽型，西太平洋副热带高压呈带状分布，脊点位于(125°E，25°N)左右，与EP型事件相比，副高位置更加偏西偏北，更加有利于大量暖湿水汽进入黄淮流域。2）200hPa，南亚高压位于20～35°N之间，呈东西向带状分布，东脊点在122°E附近。
　　(5)EP型El Ni(n)o事件下10-20d低频流函数分布特征:1）850hPa，影响降水的系统有菲律宾群岛东南部到白令海附近的反气旋式环流、日本群岛北部的气旋式环流、黄淮流域北部的气旋式环流。2)200hPa，影响降水的系统有从乌拉尔山西侧到鄂霍次克海西侧的反气旋式环流，从我国华南地区到白令海南部的气旋式环流。CP型El Ni(n)o事件下:1）850hPa，影响降水的系统有马斯克林反气旋、苏门答腊岛附近的气旋式环流、白令海南部到日本群岛北部的反气旋环流，从印度半岛到鄂霍次克海的气旋式环流。2)200hPa，影响降水的系统有从孟加拉湾到白令海的反气旋环流。
　　(6)EP型El Ni(n)o事件10-20d辐散风分布特征:1）850hPa，影响降水的系统有渤海西北部的辐合带、菲律宾群岛东北侧的辐合带、渤海湾附近的辐散中心。2）200hPa，影响降水的系统有从乌拉尔山到日本海北部的辐散气流带、黄淮流域上空的辐合带、从青藏高原到日本的辐合中心。CP型El Ni(n)o事件:1）850hPa，影响降水的系统有日本群岛南侧的辐合带、渤海湾附近的辐散中心。2）200hPa，影响降水的系统有黄淮流域西侧的辐散中心、东侧日本群岛南部的辐合带、以及黄淮流域到日本群岛东部的辐合带。
　　(7)EP型El Ni(n)o事件10-20d低频垂直速度分布特征:黄淮流域之间的上升气流强度偏弱，高度偏低，从而导致EP型降水偏弱。CP型El Ni(n)o事件:黄淮流域之间的上升气流强度更强，高度更高，从而导致CP型降水更强。
　　(8)两类El Ni(n)o事件850hpa风场季节内振荡强度百分比季节变化特征有所不同。EP型El Ni(n)o事件下:亚欧大陆区域常年存在强季节内振荡，北半球冬、春季最强，范围最大。CP型El Ni(n)o事件下:风场季节内振荡强度从冬季到秋季经历了增强减弱再增强的状态，北半球风场季节内振荡主要位于亚欧大陆（常年存在）和西北太平洋区域（春夏季），南半球风场季节内振荡主要位于南印度洋和南太平洋（夏季）以及大洋洲（冬春秋季）。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1．2 两类El Ni?o对全球及中国降水的影响

1．2 两类El Ni?o与大气低频振荡

1．3 大气低频振荡与中国东部夏季低频降水

1．4 本文的研究意义

2．1 资料说明

2．2 方法介绍

第三章 研究区域的确定与黄淮流域夏季降水低频特征

3．1 研究区域的确定

3．2 黄淮流域夏季降水低频特征

3．3 本章小结

第四章 EP型El Ni?o事件下黄淮流域夏季低频降水与大气低频振荡的关系

4．1 低频降水与低频水汽通量的关系

4．1．1 850hPa水汽通量的低频特征

4．1．2 低频水汽输送的环流系统

4．1．3 低频水汽输送的源地和通道

4．2 低频降水与低频高度场的关系

4．2．1 500hPa低频高度场对降水的影响

4．2．2 200hPa低频高度场对降水的影响

4．3 低频降水与低频流函数的关系

4．3．1 850hPa低频流函数对降水的影n向

4．3．2 200hPa低频流函数对降水的影响

4．4 低频降水与低频辐散风的关系

4．4．1 850hPa低频辐散风对降水的影响

4．4．2 200hPa低频辐散风对降水的影响

4．5 低频垂直速度对降水的影响

4．6 风场季节内振荡强度季节变化特征

4．7 本章小结

第五章 CP型El Ni?o事件下黄淮流域夏季低频降水与大气低频振荡的关系

5．1 低频降水与低频水汽通量的关系

5．1．1 850hPa水汽通量的低频特征

5．1．2 低频水汽输送的环流系统

5．1．3 低频水汽输送的源地和通道

5．2 低频降水与低频高度场的关系

5．2．1 500hPa低频高度场对降水的影响

5．2．2 200hPa低频高度场对降水的影n向

5．3 低频降水与低频流函数的关系

5．3．1 850hPa低频流函数对降水的影n向

5．3．2 200hPa低频流函数对降水的影响

5．4 低频降水与低频辐散风的关系

5．4．1 850hPa低频辐散风对降水的影响

5．4．2 200hPa低频辐散风对降水的影响

5．5 低频降水与低频垂直速度的关系

5．6 风场季节内振荡强度季节变化特征

5．7 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

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