华南前汛期南海夏季风爆发前后水汽通道特征研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:wuhen_lu83
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水汽条件和水汽输送在强降水过程中起着非常重要的作用,同样在华南前汛期,南海夏季风爆发前后水汽输送的显著差异,成为华南降水偏多偏少年的重要影响因子。随着气候变化,南海夏季风的爆发,以及造成的水汽输送通道的演变,都将影响到华南降水偏多年和偏少年特点具有响应气候变化的特征。因此本文重点对华南降水偏多偏少年的重要影响系统水汽输送通道的时空变化进行深入研究,尤其关注其在南海季风爆发前后的差异与变化规律。同时,对相应的一些环境物理量场的时空演变,以及对华南前汛期暴雨的直接或间接影响等也进行细致分析,以期对华南前汛期水汽分布环境建立更系统的认识,为华南前汛期暴雨气候特征研究提供有益参考。本文利用NCEP/NCAR全球客观再分析资料、国家气候中心提供的1961-2010年中国753个台站日观测资料首先对华南地区(72站)的降水、各层水汽含量、南海夏季风的爆发日期等进行多种统计分析,初步得出以下结论:(1)根据降水A指数分析,华南地区1961-2010的近50年有7个降水偏多年和5个降水偏少年份。(2)根据REOF分析,华南地区可分为三个降水气候区域,华南前汛期水汽含量的85%位于700hpa以下的大气层当中;(3)南海夏季风爆发的时期存在明显的年际变化,但是爆发的日期一般都集中在5月份,本文确定的爆发日期所在候与其他方法基本相符,爆发前后环流形势发生明显变化,尤其是水汽输送。(4)基于NCEP/NCAR全球再分析资料湿动力统计分析,得出获得华南地区处于三条水汽输送气流的交汇处,这三条水汽输送通道分别来自西太平洋经南海的东南方向的水汽输送气流、孟加拉湾经中南半岛的西南方向的水汽输送气流,及中纬度绕青藏高原南侧的东北方向的水汽输送气流(偏弱)。南海夏季风爆发之前,来自西南太平洋经南海东南方向的水汽输送气流比较明显。南海夏季风爆发之后,来自孟加拉湾的西南方向的水汽输送气流和来自西太平洋经南海的东南方向的水汽输送气流的汇合,强度都比较大。(5)在南海夏季风爆发之前,来自孟加拉湾经中南半岛的水汽通道的强度指数最小,而来自西南太平洋经南海东南方向的水汽通道的强度指数最大,在南海夏季风爆发之后,来自孟加拉湾经中南半岛的水汽通道的强度指数有大幅度的增加,而来自西南太平洋经南海东南方向的水汽通道的强度指数略微减小,来自中纬度地区绕青藏高原南侧的西北方向的水汽通道的强度指数也略有增加。南海夏季风爆发之前,来自西南太平洋经南海的偏南风水汽输送气流影响华南大部分区域的降水,其它两条水汽通道对华南的影响比较弱。在南海夏季风爆发之后,来自孟加拉湾经中南半岛的水汽输送气流几乎影响整个华南地区,来自西南太平洋经南海的偏南风水汽输送气流对华南地区的影响略有减弱。(6)进一步分析了降水偏多年偏少年在南海夏季风爆发前后水汽通量,水汽通量散度,以及降水量的差值,得出:造成华南前汛期多少雨年降水量差异,与多雨年的低层水汽辐合更强有直接关系,更多受来源于西太平洋经南海东南方向的水汽输送影响;而孟加拉湾经中南半岛西南方向的水汽输送变化对华南的异常降水影响次之。(7)降水偏多年以及降水偏少年南海夏季风爆发前后强降水日合成的水汽通道以及环境要素场分析显示,在南海夏季风爆发之后,华南主要受较强盛偏西风急流的影响,并且华南处于较强的气流流速辐合区。季风爆发后,华南地区的低层辐合均强于季风爆发前。潜热通量分析显示夏季风爆发后潜热通量强于季风前。感热通量弱于爆发前,这与爆发后更多水汽凝结,潜热释放强有关,也与降水造成底层降温,感热通量低有关。同时多雨年的感热量值较少雨年高,量值范围高约为20-40W·m-2。
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