近50年我国华东地区极端降水事件的时空变化及环流特征分析

摘要

本文利用中国华东地区90站点1960-2009年逐日降水资料及NCEP-NCAR再分析资料(1979—2009),研究了我国华东地区极端降水事件的长期变化趋势、年代际变化特征及分子区域讨论了各子区域极端降水事件发生的大气环流特征。结果表明：
　　 ⑴在过去的50年,极端日降水事件的发生频次和强度在冬季和夏季都呈显著增加(强)的趋势,极端降水发生频次主要增加的区域在长江下游地区。而在秋季呈微弱减少(弱)的趋势。沿江地区在夏冬季节显著增加而在春秋季节有所减少,较之华东地区其他区域显示出了明显的季节差异。较之其他三个季节,夏季极端日降水事件发生频次的年代际变化更为明显。
　　 ⑵进一步分析夏季极端降水事件的年代际变化得出:近20年来不论是极端降水事件的平均强度还是发生次数都要明显高于前30年；1990年代是极端事件多发且强度也较强的年代；前3个年代,极端降水事件逐年代减少；华东区域极端强降水过程事件的连续降水日数多在9日以下,而极端连续降水日数事件基本在9日以上；较之华东地区其他区域,福建地区存在更多的强度大,持续久的降水过程;华东地区最大极端降水量出现在江西北部与安徽南部相交界的区域。极端降水事件频发带存在南北摆动的年代际变化,这一特征在极端日降水事件和极端强降水过程事件上表现得更为明显。1990年代各类极端降水事件在江南地区的频发特征均很明显,这使得存在于长江流域附近的两个极端事件频发带在1990年代被连接了起来,即在后3个年代,这两个带呈现了分—合一分的年代际变化特征。
　　 ⑶各子区域极端降水日集中发生的月份符合我国气候基本特征,即随着夏季风推进我国东部地区雨带自南向北推移.长江中下游、江南、闽赣3个子区域极端降水日多发于6月份,江淮子区域在7月份,而黄淮子区域则在8月份。区域平均后的极端日降水的发生存在年代际变化,且在1980年代极端降水少发而1990年代极端降水多发。在对流层中低层,极端降水日的各子区域左侧存在气旋性环流异常而右侧存在反气旋性环流异常。对流层低层辐合中心出现在各子区域所处纬度的沿海地区或洋面上,在对流层上层,除黄淮子区域外,辐散均在极端降水发生的子区域纬度。各子区域极端降水的产生与副高位置和强度关系密切,副高位置偏西,强度偏强会对各子区域极端水的发生有直接影响。
　　 ⑷华东地区极端降水的主要水汽来源为南海和西太平洋,但黄淮子区域发生极端降水时南海水汽来源不明显.各子区域区域平均极端降水日〈Q1〉-〈Q2〉的合成差值显示,在各子区域极端降水事件发生时,降水区域北侧存在显著的〈Q1〉-〈Q2〉正值大值区,此可能利于形成极端降水的异常环流的维持。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究动态

1.2.1 全球降水的变化趋势的国内外研究

1.2.2 我国降水的变化特征及东部地区的“南涝北旱”趋势

1.2.3 “南涝北旱”趋势和降水异常的大气环流背景

1.2.4 非绝热加热异常及遥相关对极端降水产生的影响

1.3 研究的主要内容

第二章 资料与方法

2.1 资料说明

2.2 大气热源的计算

2.3 线性倾向估计

2.4 小波分析

2.5 滑动累计

2.6 t检验

2.6.1 单序列相关性的t检验

2.6.2 差值t检验

2.6.3 总体均值t检验

第三章 华东地区极端日降水事件的长期变化趋势

3.1 引言

3.2 极端日降水事件阈值和各站点平均强度及发生频次的空间特征

3.3 华东地区各站点极端日降水事件的变化趋势

3.4 区域平均四季极端日降水事件的周期

3.5 极端日降水事件滑动累计经向-时间剖面

3.6 本章小结

第四章 华东地区夏季极端降水事件的年代际变化特征

4.1 引言

4.2 极端降水指数的定义

4.3 华东地区夏季极端事件的年代际变化特征

4.3.1 极端日降水事件发生频次滑动累计

4.3.2 极端日降水事件的频次及量值

4.3.3 极端3日降水事件的频次及量值

4.3.4 极端强降水过程事件的频次及量值

4.3.5 极端连续降水日数事件

4.4 结论与讨论

第五章 华东5区域极端事件发生的大气环流背景分析

5.1 引言

5.2 子区域划分及区域极端降水日个例选取

5.3 各子区域极端降水日的合成分析

5.3.1 极端降水日合成环流场

5.3.2 合成整层水汽通量及大气热源的特征

5.4 本章小结

5.5 附图及附表

第六章 全文总结

6.1 华东地区极端日降水事件的发生的频次存在显著的长期趋势且空间分布不均匀

6.2 夏季各类极端降水事件存在显著的年代际变化

6.3 华东地区5个不同子区域极端降水发生的环流异常存在显著差异

参考文献

致谢