西南地区东部夏季降水的水汽输送特征再研究

Using the NCEP/NCAR, ECMWF and MERRA reanalysis data, the daily precipitation data of 20 stations in the eastern Southwest China we will analysis the climatological characteristics of summer vapor transport over Tibetan Plateau, Indian Ocean and Western Pacific Ocean, especially the vapor transport variations over Somali Jet area, the Bay of Bengal, Asian-Australian land bridge and Western Pacific Ocean. Based on the Lagrangian method the characteristics of water vapor transport paths, possible evaporation source regions associated with the summer rainfall in the eastern Southwest China and their relative contribution, the case of stream in or out will be discussed in this work．The intensity index of vapor transport over the key area resulting in the summer rainfall in the eastern Southwest China will be defined and then their relationships will be given. Additionally, the possible mechanisms of the relationships will be discussed using correlation analysis, composition, SVD and data mining methods. Precursory physical signals resulting in the changes the intensity index of vapor transport over the key area will be found. Conceptual model associated with anomaly index of vapor transport and the summer rainfall in the eastern Southwest China will be built.

利用NCEP/NCAR、ECMWF和MERRA再分析资料以及西南地区东部台站降水量资料，分析夏季青藏高原、印度洋和西太平洋水汽输送的基本气候特征及索马里急流区、孟加拉湾、亚澳大陆桥和西太平洋地区水汽输送变化特征。基于拉格朗日法分析西南地区东部夏季降水的水汽输送路径、可能蒸发源区，并定量估算不同水汽源区对降水的相对贡献及收支状况。在以上的研究基础上，定义影响西南地区东部夏季降水的水汽输送关键区及水汽输送强度指数，分析这些指数与西南地区东部夏季降水的联系。采用相关、合成、SVD、大数据挖掘等统计诊断方法分析水汽输送关键区强度变化影响西南地区东部夏季降水的机制；分析影响关键区水汽输送强度指数变化的前兆物理信号，进而建立起水汽输送异常指标及前兆信号及其对我国西南地区夏季降水影响的概念模型。

项目组完成了原计划的研究任务，发表了标注基金资助的核心期刊论文26篇，其中12篇被SCI/SCIE收录。主要研究成果如下：（1）分析了青藏高原、印度洋和西太平洋水汽输送变化与我国西南地区东部夏季降水变化的时空联系。该区域夏季降水与纬向通道的强度变化关系密切。当印度季风区南支水汽输送偏强时，则印度季风区北支（高原南侧通道）水汽输送偏弱，同时东亚季风区向西的水汽输送也偏弱。（2）分析了西南地区东部夏季降水的水汽来源及贡献以及收支状况的气候特征，对比分析夏季降水异常年（旱涝年）、历年夏季一般降水和极端降水事件的水汽输送差异。常年该区域夏季水汽有弱的净流出，是一个弱的水汽源区，干旱年整个区域水汽流出较多年平均明显，而洪涝年则有弱的净流入。西南地区东部夏季极端降水时水汽主要来自于孟加拉湾，而一般降水时水汽主要来自于西太平洋。（3）定义了影响西南地区东部夏季降水的水汽输送关键区及水汽输送强度指数，孟加拉湾纬向水汽强度指标、南海纬向水汽强度指标与降水量呈显著负相关，中南半岛北部经向水汽强度指标与降水呈显著正相关。（4）初步揭示了水汽输送对西南地区东部夏季降水影响的机制。在西南地区东部夏季降水偏多的年份，出现明显的西南—东北向水汽输送，东亚地区出现明显的“+–+”的高度场距平波列，西太平洋副高偏南，中高纬地区出现“双阻”，赤道中东太平洋地区、南海、孟加拉湾及阿拉伯海等地SST偏高，这些都有利于水汽从西南向西南地区东部输送水汽。（5）分析了影响关键区水汽输送指数强度变化的前兆物理信号，建立了水汽输送异常指标和前兆信号及其对我国西南地区夏季极端降水影响的概念模型。当西南地区东部夏季极端降水过程发生时，与一般降水相比，高层位涡更强，低层低值系统更活跃，北方冷空气更易南下，南方水汽输送更强。当前冬IBOW正位相时，该区域夏季极端降水事件容易偏多。