增暖非均匀性影响2000年后江淮梅雨变异的机制研究

以2000-2010年的江淮梅雨为研究对象，从梅雨降水量、入梅出梅时间、雨带位置、梅雨占全年降水量的比例、时空集中度和集中期等方面，揭示2000年后梅雨变异的具体表现。从非均匀增暖的地区、时间和增暖幅度等方面，了解2000年后非均匀增暖的特征。在此基础上，探讨在2000-2010年，海洋-陆地非均匀增暖在夏季风环流建立过程中的作用，研究高原-平原非均匀增暖对梅雨期高低空风场配置的影响。通过数值试验，考察不同幅度的海洋-陆地和高原-平原非均匀增暖对梅雨变异的影响程度。认清在全球增暖背景下，海洋-陆地和高原-平原非均匀增暖影响2000年后梅雨变异的主要途径和关键物理过程，为深入了解江淮梅雨变化规律及机理提供一定的科学依据。

基于逐日降水的站点资料，NCEP/NCAR再分析资料，CMIP5气候系统模式结果，CRU全球温度资料，分析近期梅雨和非均匀增暖的特征，研究了海陆和高原-平原非均匀增暖对梅雨异常的影响机制。主要结果如下：.（1）选用集中度和集中期来表征江淮地区梅雨期降水的非均匀性分布特征，从气候平均态而言，集中强降水大多出现在夏末，并且集中位于长三角地区。东亚地区增暖型态为纬向不均匀的三极型（赤道东太平洋偏冷-东亚地区、中纬度的北太平洋偏暖）。在典型正异常年，我国东部地区表现为“南涝北旱”型；在典型负异常年，主要表现为梅雨增强型。.（2）评估14个CMIP5气候系统模式对我国东部夏季降水的模拟能力表明，集合平均的模式结果能基本再现我国东部夏季降水的平均态和年际变率，但在华南地区存在较大的偏差。利用模式间离差表征多模式模拟结果的不确定性，分析表明，模式模拟我国东部夏季降水存在较大的不确定性，不确定性从南到北递减。其原因可能是CMIP5模式模拟东亚副热带急流，副热带高压以及东亚夏季风的不确定性有关。进一步比较不同等级降水的不确定性发现，无降水 (0-0.5mm/d) 和强降水 (≥35mm/d) 的不确定性最大，这可能与模式对积云对流和大尺度降水比例的刻画以及模式的水平分辨率存在一定的联系。.（3）基于对CMIP气候系统模式结果的评估，日本的Miroc-Hires耦合模式结果能较好地模拟梅雨时间、降水量分布和三维环流结构，如较强的径向梯度中心，位于梅雨区的强烈上升运动。梅雨系统在CO2浓度增加后变弱，较大的降水中心转移至我国的北方地区，在江淮流域的梅雨期降水量对整个夏季的降水贡献变弱。海陆的非均匀增暖很可能是导致梅雨系统变弱的原因。在增暖情景下，较强的海陆热力对比易于增强偏南风，并带入充足的水汽至我国北方地区，而对应偏弱的梅雨降水。.（4）选取反映高原热力效应的东亚副热带急流和东亚温带急流，考察不同配置型与我国东部夏季降水关系发现，当东亚温带急流偏强，东亚副热带急流偏弱时（正配置型），我国东部北方夏季降水偏少，而南方夏季降水偏多；当东亚温带急流偏弱，而东亚副热带急流偏强时（负配置型），我国东部北方夏季降水偏多，而南方夏季降水偏少；当两支急流处于中性配置型时（东亚温带急流西移，东亚副热带急流东移），梅雨区降水明显增多。