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本项工作围绕副高五个特征指数展开,分析了主汛期副高对中国降雨的影响,同时对前期海温异常与主汛期副高特征指数的关系进行了研究。在此基础上,总结了海温一副高联合机制对中国夏季降雨的影响。通过这些研究,得到以下主要结论。
首先,运用多元回归分析方法,对主汛期副高特征指数与中国降雨的关系进行了研究,发现副高脊线位置主要影响雨带位置的分布,7月脊线位置对降雨的影响最显著。副高西伸脊点的偏回归系数以负值为主,副高加强西伸时对除华南和云南的我国大部地区降雨有利,偏东时则对大部地区降雨不利,6月西伸脊点对降雨的影响最显著。副高强度指数主要影响局部地区降雨的丰欠。从主汛期复相关系数反映的副高整体对降雨线性拟合能力上看,副高对降雨的拟合能力7月最强,6月次之,8月最差。从地域分布上看,6月副高对从华东至华南的一条带状区域降雨的拟合能力较强,7月这一带状区域向北推移至东北地区南部,8月副高对降雨拟合能力较强的地区主要在华北和华东的部分沿海地区。平均而言副高对我国东部地区的淮河区、长江中下游区和华南区主汛期降雨拟合能力最强。
其次,研究了前期海温对夏季副高特征指数的影响。相关分析结果表明海温对副高各指数的影响存在季节和区域上的变化,前期海温对夏季副高面积指数和强度指数影响最为显著,对西伸脊点的影响次之,对脊线位置的影响比对北界位置显著。从全相关系数的变化上分析,秋季海温对夏季副高的拟合能力较冬春季稍强,赤道中东太平洋及夏威夷群岛附近海域的海温对夏季副高的拟合能力最强。因子分析结果表明,前期各季节海温第1公共因子主要反映了赤道中东太平洋(1区)与西北太平洋(2区)海温的反相变化关系。各季海温第1公共因子与主汛期副高指数变化最显著,较好地反映了海温与副高各指数的相关特点,其它公共因子与主汛期副高指数相关性均较弱。选取1951年以来副高脊线位置、西伸脊点和强度指数异常偏大(小)的年份与前期1区和2区海温进行对比,副高指数与这两个区的海温有较好距平符号对应关系。功率谱分析表明,副高特征指数显著周期与前期各季海温第1公共因子的显著周期具有较为一致的特征,5.0年的周期在这两种序列中普遍存在。年代际分析表明,1970年代末以前,海温变化使La Nina事件易为出现,次年夏季副高偏弱偏东,面积偏小,脊线偏位置偏北,1980年代以后的海温变化导致ELNino事件易为出现,次年夏季副高偏强偏西,面积偏小,脊线位置偏南。
最后,我们总结归纳出前期海温异常通过影响夏季副高特征的变化,从而对中国主汛期降雨的作用。在1951--2005年期间的11个春季海温异常年中,春季海温对夏季副高特征指数有显著影响。但由于降雨的产生受多种因素的影响,春季海温与主汛期中国降雨分布的关系不如海温与副高的关系显著。在11个海温异常年中,前期海温异常对主汛期兴安岭区、长江中下游区、河西区、北疆区和云南区的降雨有较好的对应关系,而这些区域降雨的多寡均与副高的作用有关。