南亚高压对中国东部夏季降水准两年振荡的调制作用

Using precipitation data of 160 stations over China, Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) satellite remote sensing water vapor data and ECMWF reanalysis data, seasonal evolution characteristics of summer rainfall quasi-biennial oscillation over Eastern China, their possible relations with the evolution of South Asia High as well as its surrounding circulations and variation characteristics are studied by the Seasonal-reliant Empirical Orthogonal Function analysis(SEOF), the regression analysis and the temporal wavelet transform method for three-dimensional data et al. methods. The relationships between the remarkable energy active area of quasi-biennial scale composition of South Asia High and the spatial distribution of summer rainfall quasi-biennial oscillation over Eastern China are discussed. The influences of mass exchange between stratosphere and troposphere during winter-spring on the anomaly of South Asia High in the following year, and then its modulation in the spatial pattern of summer rainfall quasi-biennial oscillation over eastern China or over Asian monsoon region are studied by the three-dimensional Eliassen-Palm (EP) flux theory. Lastly, ECAM4 and RegCm3 models are used to reveal the possible generation mechanism and acts of South Asia High on summer rainfall quasi-biennial oscillation over Eastern China

利用中国160站降水资料、Atmospheric Infrared Sounder (AIRS）卫星遥感水汽资料和欧洲中心再分析资料，运用季节经验正交展开、回归分析和三维数据的时间小波变换等方法，分析中国东部夏季降水准两年振荡季节演变特征，讨论其与南亚高压、周边环流演变和变异特征的可能联系；探讨南亚高压准两年特征尺度的显著能量活动区与中国东部夏季降水准两年振荡空间分布特征的关系；在此基础上，运用三维Eliassen-Palm（EP）通量理论深入研究前一年冬春季对流层上层在亚洲季风区上空能量交换与来年南亚高压的变异行为如何对中国东部夏季降水准两年振荡分布进行调制；用ECAM4模式和区域气候RegCm3模式揭示南亚高压对中国东部夏季降水准两年振荡调制作用的可能机理。

近几十年来，有关地面气象要素的准两年周期现象受到前所未有的关注。本项目主要研究了南亚高压对中国东部夏季降水准两年振荡（TBO）的调制，得到的主要结果：（1）江淮流域是一个很关键的区域，它是中国东部地区由南向北的过渡带，是夏季降水TBO的敏感地区。（2）中国东部夏季降水TBO的SEOF分析显示，前两个模态是降水TBO的主要模态，反映了东部夏季降水TBO随季节演变的主要特征。第1模态反映的是降水TBO异常随季节的周期循环过程；第2模态则反映了江淮和其南北降水呈反位相变化的演变特征。第1个季节演变模态是ENSO—TBO模态；第2个季节演变模态是非ENSO—TBO模态，它的主要特点是赤道附近没有明显的环流异常，这个季节演变模态与中高纬环流的变化关系密切。（3）中国东部夏季降水准两年振荡主要模态与200hPa高度场场相关图显示，中国东部夏季降水TBO第1模态，对流层上层主要受到热带环流影响，从低纬到中高纬有“＋－＋”的遥相关波列，受到这个波列的影响，南压高压减弱偏西，并不利于东部的上升运动。（4）前一年冬春季对流层上层能量交换对南亚高压的异行为有一定的影响。但是，定性的用前一年冬春季亚洲季风区上空能量交换来判断南亚高压年际上的变化，甚至是TBO来说还存在很大困难。（5）模式模拟东亚夏季降水主要模态的主要周期除了具有4—6年的主要变化周期外，也能表现出弱的TBO信号。 南亚高压对中国东部夏季降水TBO发展起了重要作用，它通过影响急流位置及下层环流的变化调整着中国东部夏季降水分布。最近的研究也表明，中国东部降水的变化主要受的就是这种大气内部年际变率的影响。对我国短期气候的预测提供帮助。