华南春季降水异常的模拟诊断及其机理的初步探讨

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本文利用NCEP/NCAR再分析资料和华南地区14个测站的降水资料,通过资料统计分析和数值诊断模式的模拟,对引起华南春季降水异常的大气环流特征进行了分析,从经向环流角度定量诊断探讨了各热力和动力因子对华南降水异常的影响,并利用EOF和超前滞后相关等统计方法进一步研究了华南春旱的形成机理。得到的主要结论有: (1)华南春季降水偏多年和偏少年,欧亚地区高低层水平风场以及垂直环流场均存在明显的差异。降水偏多年,南海西太平洋地区副热带反气旋偏南,中高纬度乌拉尔山以东地区存在距平气旋环流,贝加尔湖以东地区为距平反气旋环流,西风带活动影响偏南(与之对应的距平垂直环流上升支位于华南地区上空,下沉支位于30~40°N以及5~15°N附近)。而降水偏少年,乌拉尔山地区存在距平反气旋环流,贝加尔湖地区为距平气旋性环流,西风带较偏北,此时西太平洋副热带反气旋偏北,华南北边为距平南风、南边为距平北风(与之对应的距平垂直环流上升支位于30~50°N附近,下沉支位于华南地区上空)。 (2)华南春季降水异常与局地经向环流异常密切相关。利用局地经向环流线性诊断模式定量分析发现,华南春季降水偏多年,对华南地区上升和热带地区下沉的局地经向环流异常起主要作用的物理因子是低纬地区潜热加热(由其激发的经向环流下沉支对华南低层的辐合抬升贡献占25%)和温度垂直对流(33%);而在降水偏少年,驱动华南地区下沉和30°N附近上升的距平经向环流的因子主要是反映中高纬锋面对流活动的潜热加热(65%)、与西风带斜压槽有关的水平温度平流(25%)和与西风急流有关的纬向西风动量平流(20%)。 (3)对华南春旱最严重的1991年进行EOF和超前滞后统计分析表明,乌拉尔山阻高超前副热带高压变化2~6天。由于乌拉尔山阻高建立和维持,其下游西风带较平直,锋面位置偏北,被锋面抬升的空气在华南下沉造成了西太平洋副高偏强位置偏西北,使得华南位势高度偏高,因而华南地区偏旱。因此,建议预报华南春旱要特别关注乌拉尔山阻高的建立和维持。
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