亚洲季风区遥相关与中国夏季降水

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亚洲季风区遥相关与中国夏季降水

2016-11-03 作者: xuzhiping 浏览: 2004 次

摘要: 亚洲季风区遥相关与中国夏季降水 东亚季风环流和降水不仅与海洋和陆面过程的强迫作用有密切关系,而且与大气的天气与气候现象有关,其中最重要的是对流活动。亚洲季风区产生大量的降水,通过降水产生的潜热释放可加热大气,作为热源,可以激发出Rossby波把能量向下游频散(...

亚洲季风区遥相关与中国夏季降水

东亚季风环流和降水不仅与海洋和陆面过程的强迫作用有密切关系,而且与大气的天气与气候现象有关,其中最重要的是对流活动。亚洲季风区产生大量的降水,通过降水产生的潜热释放可加热大气,作为热源,可以激发出Rossby波把能量向下游频散(波列),从而引起下游地区的天气与气候异常,由于这种作用并不直接限于发生在初始扰动附近,可影响到下游很遥远的地区,因而这种现象被称为大气的遥相关。亚洲季风区夏季最活跃的对流区位于南海和菲律宾海周边地区,在冬季,强对流活动区南移到海洋大陆。另一个夏季对流活动区位于印度和巴基斯坦北部,它主要发生在印度季风爆发后北推过程中。另外,印度次大陆西岸的中南部和孟加拉湾等区在6月也是对流活动活跃的时期,上述加热源产生的遥相关波列最终可以影响亚洲-北太平洋中高纬地区,因而亚洲季风区的遥相关反映了热带-中纬环流的相互作用,从本质上看是一种由Rossby波在球面上传播引起的季节内和年际尺度的耦合过程。

表1是亚洲季风产生的大气遥相关型一览表,可以看到大部分遥相关型起源于由明显的季风降雨或热带对流活动造成的异常热源区。如这些热源池区位于20°N以北,由它们激发的Rossby波列通过北太平洋可传播到北美。作为一个重要的例子是JP或EAP遥相关型(表1中第一行)。由南海和菲律宾周边地区强对流活动产生的热源激发出一定常波列。这支波列传播的直接下游地区是西太平洋副热带高压。如果对流活动强(这一般发生在暖池海表温度和次表层温度偏高的时候),西太平洋副热带高压脊线位置经常异常偏北,在江淮流域和日本西部地区夏季洚水易偏少,可导致这些地区出现干旱。反之,如暖池地区对流活动弱,西太平洋副热带高压一般偏南,江淮流域与日本南部的夏季降水易偏多,导致暴雨洪溃经常发生。在表1中列出的其他几个东亚季风区的遥相关型大致具有类似的特征。

研究者

遥相关型

源区和传播路径

Nitta(1987)
黄荣辉等(1989)

日本-太平洋型(JP)或东亚-太平洋型(EAP)

热带西北太平洋季风区异常对流活动从菲律宾海通过东亚到日本

Wangetal(王斌)(2000)

太平洋-东亚型(PEA)

ENS0事件通过在菲律宾海区产生一异常反气旋环流影响东亚夏季风

Wangetal(王斌)(2000)李崇银等(1999)

西北太平洋-北美型

西北太平洋强夏季风从西北太平洋经北太平洋到北美

LauandWang(2002)Lauetal.(2004)

东京-芝加哥快车

日本和中国东北降水异常从日本和中国东北,通过北太平洋到加拿大西部,美国大平原北部和中西部

Lauetal.(2004)

上海-堪萨斯快车

印度洋_太平洋热源与热汇扰动由东亚中部触发经北太平洋到北美

郭其蕴等(1988),梁平德(1988),KripalaniandKulkarni(1997,2000)

印度-华北型

印度半岛夏季降水加强,华北降水也加强(正相关)从印度半岛经青藏高原到华北和日本

DingandWang(丁庆华和王斌)(2305,2007)

绕北半球遥相关型

印巴西北部异常季风区热源和北大西洋急流区从印巴西北部通过东亚和北太平洋到北美或从西欧经俄罗斯欧洲部分、印度和东亚到北美

表1 亚洲季风区产生的大气遥相关型一览表

遥相关型的另一种可能机制是通过加热激发的经圈环流扰动中纬度西风急流而产生的。它也可以在下游造成环流和降水的异常分布。图1是这种遥相关型的概略图。可以看到,来自中亚的异常高压最初启动了印度夏季风区北部异常强的对流活动,这个高压是从东北大西洋到东亚西风波列内的一环(图1(a))。以后增强的印巴西北部对流活动可能激发一种Rossby波的响应,反过来,加强中亚高压。因为这个高压位于西风急流中,与中亚高压有关的Rossby波频散在下游加强了东北亚环流,可能引起这些地区降水增加。郭其蕴等与梁平德从统计关系上也得到了类似的印度与华北夏季降水的正相关关系,但他们未研究传播路径。刘芸芸和丁一汇用数值模拟试验进一步论证了这种印度季风和降水的正相关关系得到其路径偏南,整个波列是通过青藏高原的。同时他们还揭示了印度的西海岸夏季风爆发与中国梅雨开始的遥相关型。

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