中国冬季极端冷事件对变暖背景的响应 ——观测事实与模拟分析

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不同区域的气候对全球变暖的响应是不同的。本文利用中国605个台站1957-2009年冬季(11月一次年2月)逐日最低温度资料、欧洲中心(ECMWF)的ERA-40再分析资料、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的NCEP-DOE再分析资料以及政府间气候变化委员会(IPCC)第四次报告(AR4)提供的7个气候模式资料,通过定义冬季极端冷事件的指标:极端冷事件频率(coldwave frequency, CWF)、极端冷事件最长持续时间(coldwave duration, CWD)和极端冷事件强度(coldwave intensity, CWI),分别从观测和模拟的角度探讨了中国冬季极端冷事件对全球变暖的响应,主要得出以下结论:(1)极端冷事件在全国范围内显著减少,且北方减少的比南方多。(2)观测和模拟的结果显示:中国冬季极端冷事件对全球变暖的响应主要表现为冷事件极值中心的向南偏移。CWF和CWD冬季平均值的极大值中心在冷期(1957-1977年)位于我国北方地区,暖期(1978-2009年)主要位于南方地区。CWF和CWD EOF主模态的极大值中心从冷期到暖期也有类似的南移现象。CWI EOF主模态的极大值中心在暖期扩展到南方地区。(3)极端冷事件的响应可能与西伯利亚高压的减弱和西太平洋副热带高压的增强有关。在暖期,北方的冷空气主要从青藏高原东侧取西北路径入侵我国,主要影响南方地区。西伯利亚高压的减弱和西太平洋副热带高压的增强使南方地区暖湿气流增加,在其与北方冷空气的共同作用下,南方地区易出现极端冷事件。(4)极端冷事件的响应还可能与风暴轴在暖期的加强南移有关。极端冷事件与北太平洋风暴轴呈显著负相关关系,暖期风暴轴加强,极端冷事件减少。从冷期到暖期,Eady增长率在40。N附近显著增加,风暴轴向南移动,使得低纬地区天气尺度涡动增加,从而为南方地区极端冷事件的发生提供了有利条件。
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