东亚夏季风南北进退的年代际变化对我国区域降水的影响

利用1958-2001年的中国740站逐日降水资料和欧洲中期天气预报中心(ECMWF) ERA40再分析资料,综合动力因子和热力因子定义了东亚夏季风指数,并利用该指数的变化定义了东亚夏季风前沿,客观、详尽地描述了季风的移动特征.结果表明,在1958-2001年期间,东亚夏季风活动在1965、1980和1994年出现3次明显转变.1958-1964年东亚夏季风前沿在华南和华北地区停留时间异常偏长,而在长江中下游地区停留时间异常偏短；1965-1979年季风前沿在华南和黄河下游地区停留时间稍长；1980-1993年季风前沿集中在长江中下游地区时间异常偏长,而在华北地区停留时间异常偏短；1994-2001年东亚夏季风在长江以南停留时间偏长,从而导致了我国东部区域降水的异常分布、旱涝灾害频繁发生.     

THE INTERDECADAL VARIABILITY OF EAST ASIA MONSOON AND ITS EFFECT ON THE RAINFALL OVER CHINA

1 INTRODUCTION It is known early on that the intensity of East Asia monsoon affects the climate change in China and prompts much research in this aspect[1, 2]. The research also shows that the East Asia monsoon plays a more important role than the Indian …     

东亚夏季风的年代际变化对中国降水的影响

选取了74个环流特征资料中的18个因子,分析了这些因子与我国九大气候区在不同尺度上的降水变化的关系。研究结果表明：不同的地区、不同尺度上的降水变化受不同的环流特征因子的影响。     

南海季风爆发的年代际转折与东亚副热带夏季降水的关系

利用1979—2016年NCEP再分析资料, 分析了南海季风爆发的年代际转折与东亚副热带夏季降水的关系。结果表明:南海夏季风爆发时间在1993/1994年出现年代际转变, 1979—1993年爆发时间相对偏晚, 夏季华南降水偏少, 长江中下游至日本南部降水偏多; 1994—2016年爆发时间偏早, 夏季华南降水偏多, 长江中下游到日本南部降水偏少。南海季风爆发时间年代际转折与夏季东亚副热带降水关系可能受到菲律宾越赤道气流强度的调控, 季风爆发时间与菲律宾越赤道气流有显著正相关, 且均在1993/1994年间存在年代际转变。在1994—2016(1979—1993)年南海夏季风爆发偏早(晚), 菲律宾越赤道气流偏弱(强), 澳大利亚北部有偏北(南)风异常, 将暖池的热量往赤道输送, 使得赤道对流增强(减弱), 产生异常上升(下沉)运动汇入Hadley环流上升支, 增强(减弱)的Hadley环流导致下沉主体偏北(南), 促使副高脊线偏北(南), 从西北太平洋(孟加拉湾)往华南地区(江淮到日本南部)输送水汽增强, 所以华南(江淮到日本南部)夏季降水偏多。      

印度夏季风的年代际变化与我国北方的气候跃变

利用NCEP／NCAR再分析资料及台站实测资料分析了近几十年印度夏季风的年代际变化特征及我国北方所发生的气候变化，揭示了印度夏季风的减弱与我国北方地区的气候演变具有密切的联系。分析结果表明：在1960年代中期和1970年代后期印度夏季风环流经历了两次明显的减弱过程，这两次减弱过程的出现与我国北方地区所发生的气候跃变在时间上十分接近；印度夏季风的年代际变化与北方地区(包括华北、东北、蒙古东部及朝鲜半岛)对流层温度变化存在显著的正相关关系，北方地区对流层温度的不断下降改变了海陆之间的热力对比，从而引起印度夏季风的减弱。     

INTERANNUAL VARIATION OF INDEX OF EAST ASIAN LAND-SEA THERMAL DIFFERENCE AND ITS RELATION TO MONSOON CIRCULATION AND RAINFALL OVER CHINA

This paper proposes an index of land-sea thermal difference(ILSTD)that describes its zonal andmeridional strength responsible for East Asian monsoon circulation to study its relation to the EastAsian monsoon circulation and the summer rainfall over China on an interannual basis.Results are asfollows:(1)ILSTD can be used to measure the strength of East Asian summer monsoon in such away that the strong(weak)ILSTD years are associated with strong(weak)summer monsooncirculation.(2)The index also reflects well summer rainfall anomaly over the eastern part of China.In the strong index years,rain belt is mainly located over the northern China,and serious droughtemerges in the Jianghuai valleys and mid-lower reaches of the Changjiang River,along with increaseof rainfall in North and South China,but in the weak years it is contrary.(3)Besides,the index hasobvious QBO and quasi 4-year oscillations,but the periods and amplitudes have significant changes onan interdecadal basis.     

东亚夏季风与中国夏季降水年际异常的分型研究

以海陆气压差定义的夏季风强度指数为依据,讨论了东亚夏季风年际异常与中国夏季降水的关系,发现东亚夏季风强时,中国夏季降水可能多也可能少,但以少雨为主,季风弱时,中国降水也是或多或少,但以多雨为主,依此可以将季风与降水的异常关系分成强季风强降水（Ａ）,强季风弱降水（Ｂ）,弱季风强降水（Ｃ）,弱季风弱降水（Ｄ）四种关系,其中（Ａ）型和（Ｄ）型,（Ｂ）型和（Ｃ）型的降水呈反相似性分布,主要特殊性反映在东北     

中国东部地区人为气溶胶影响东亚夏季风爆发和推进过程的数值模拟

使用一个高分辨率的公用大气环流模式(CAM5.1)研究我国东部地区人为气溶胶对东亚夏季风爆发和推进过程的影响。结果表明,CAM5.1模式能很好地模拟出南海夏季风爆发前后大尺度环流的季节性转变。南海夏季风在中国东部地区人为气溶胶的影响下提前2候爆发,并且可能是影响1993年后南海夏季风提前爆发的重要原因。人为气溶胶使得低纬度地区的东西风分界线在5月中旬明显向东扩展,南海地区出现显著的西/西南风差值气流,同时赤道纬向西风提前向北增强。人为气溶胶中硫酸盐和黑碳气溶胶含量的季节变化通过改变大气的热力结构,影响我国东部地区大气低层环流场,减弱夏季风前期北上的西南风暖湿气流,而相反地增强了其盛期在华北地区的偏南风分量,造成东亚夏季风北边缘从5月上旬—6月初缓慢北移至长江中下游地区,而后在7月中旬加速向北推进,且到达的最北位置要偏北1个纬度。     

东北夏季降水年代际、年际变化的区域差别

采用REOF方法对我国东北夏季降水异常进行了区划,并通过周期分析等方法分析了各分区降水年代际、年际变化特征。结果表明:东北夏季降水异常可划分为南部、中部、东部、西南部、西北部和北部6个区域,东南部(包括前3个区域)的年代际变化高于西北部(后3个区域)。50 a来东北全区夏季降水没有明显变干或变湿的倾向,但存在明显的年代际变化。其中,南部与全区旱涝在两种时间尺度上(特别在年代际尺度上)的相关均较高;东部与全区的相关也主要表现在年代际尺度上,而中部、西南部主要表现在年际尺度上。     

INTERDECADAL CHANGE OF DIABATIC FORCING OVER KEY REGION OF THE MARITIME CONTINENT AND ITS POSSIBLE RELATIONS WITH THE EAST ASIAN SUMMER MONSOON ANOMALIES

The Maritime Continent(MC) is an important region where the Tropical Pacific and the Indian Ocean interact with each other via "the atmospheric bridge" and a key region for the interaction between the Asian and Australian monsoons. Using the NCEP/NCAR and CMAP monthly mean reanalysis over the period of 1979-2012, the interdecadal variations of diabatic forcing over the key region of the Maritime Continent and its possible relations with the East Asian summer monsoon have been investigated in the present paper. Our results show that climate variations in the Maritime Continent is particularly significant in the area of 95-145°E, 10°S-10°N, which is thus defined as the key area of the MC(i.e., KMC area). Without the input of latent heat release in the atmosphere, distinct interdecadal change of diabatic heating is found to exist from 1979 to 2012; it intensified before 1980 s and peaked in the late 1980 s and weakened after this period. By analyzing each individual component that contributes to the diabatic heating in the KMC area, surface latent heat flux and net long-wave radiation in the atmosphere are found to be the two dominant components. With negative diabatic heating anomalies over KMC, there will be more precipitation on islands and less precipitation over sea, and more rainfall around the equator, which is in correspondence with the convergence center around the equator in the KMC area. Along the meridional-vertical section averaged between 115-120 ° E, the well-defined vertical circulation anomalies are observed with the ascending branches over KMC and the area around 30°N respectively, and the descending branch over the South China Sea. Water vapor transports from the Bay of Bengal and South China Sea to eastern China to benefit the positive precipitation anomalies. The meridional-vertical circulation in East Asia plays a critical role in linking the interdecadal variability of diabatic heating over the KMC and East Asian summer monsoon anomalies.     

2005年6月东亚夏季风活动异常及其影响机制初步分析

应用欧洲中心（ECMWF）N日08时客观分析资料、中国测站降水资料、OLR资料和NCEP2再分析资料以及国家气象中心提供的1976～2006年的逐日西太平洋副热带高压脊线位置，利用合成分析、小波分析和带通滤波等方法，初步分析了2005年东亚夏季风的活动特征和影响机制。结果发现2005年6月东亚夏季风活动出现明显异常，其中31～32候季风前沿异常停留在南海-菲律宾一带以及华南西部，33～35候季风前沿停滞在华南地区，较常年明显偏南，造成了我国华南洪涝；36候季风前沿跳至黄淮地区，导致长江空梅、黄淮地区多雨。进一步研究发现西太平洋副热带高压和中高纬槽脊活动异常及热带和中高纬度低频振荡是导致2005年6月东亚夏季风异常的主要原因。     

东亚夏季风指数的年际变化与东亚大气环流

文中从夏季东亚热带、副热带环流系统特点出发 ,定义了能较好表征东亚夏季风环流年际变化的特征指数 ,并分析了东亚夏季风指数的年际变化与东亚大气环流及夏季中国东部降水的关系。文中定义的东亚夏季风指数既反映了夏季东亚大气环流风场的变化特征 ,也较好地反映了夏季中国东部降水的年际变化特征。此外 ,还探讨了东亚夏季风指数变化的先兆信号     

ENSO 与中国东部夏季降水的关联

计算1 月减6 月El Niño 3.4 指数与6—8 月平均200、850 hPa 风场的相关矢量,分析中等或强ElNiño/La Niña 事件后的夏季(6—8 月)中国东部降水异常分布、西太平洋副热带高压异常特征。结果表明,对ENSO 的响应,无论高、底层大气环流还是西太平洋副热带高压,1970 年代中期气候突变后变为更敏感。主要表现在:对衰减的El Niño 的响应,夏季南亚高压偏东,西太平洋副热带高压偏强、偏西、偏南,印度季风、南海季风减弱,黄河下游以南副热带季风增强。黄河中下游及以南形成异常环流辐合带,由El Niño 导致的降水正异常最有可能出现在这一西南-东北的带状区域。对衰减的La Niña 响应大致相反。      

中国降水场QBO分布型态及其长期变率特征

采用带通滤波法，奇异谱分析（SSA）和小波分析（WTA）综合研究了近50年中国降水场的准两年周期振荡（QBO）的分布型态及其长期变率特征。结果表明，QBO分量在中国降水场年际振荡中举足轻重，具有显著而稳定的特征：50年代到60年代初期，QBO分量振幅较大，频率较小；60年代中后期到70年代初，振幅有所衰减，频率有所加大；70年代中后期到80年代直至90年代初，频率再次减小，振幅也相对较小；90年代中期，振幅和频率都有增大的趋势。准两年振荡在不同季节主型态中表现有所不同，在冬、夏季表现较强、秋季次之，春季最弱。     

ADVANCE AND RETREAT OF THE SUMMER MONSOON IN CHINA

By using the daily-14 year(1983—1996)NCEP/NCAR 2.5°×2.5° reanalysis data,wecarefully study in each pentad the advance and retreat of the summer monsoon in China and givento it a new definition.This definition considered the intensity of southwesterly winds at 850 hPatogether with its degree in temperature and moisture.The result revealed that:(1)The advance of the summer monsoon in China shows three abrupt northward shifts andfour relatively stationary stays.The four stable stages correspond to the peak of the pro-summerrainy period in South China,the“Meiyu”season in the Changjiang(Yangtze)-Huaihe RiverValleys.the rainy season in the downstream of the Huanghe(Yellow)Riyer Valleys and the rainyseason in northern China.The retreat of the summer monsoon is so fast that it totally retreatsfrom the mainland at about the mid-August.(2)The northward advance of summer monsoon in China is basically controlled by theseasonal variation latitudinally of the upper level planetary westerlies.It is in roughly accord withthe temporal variation in the position of 15 m s~(-1) isotaeh at 200 hPa.The fast retreat of thesummer monsoon is mainly due to the blocking effect of the Tibetan Plateau.(3)The advance of 500 hPa subtropical high of the western Pacific is also in aecordanee withthe advance of the summer monsoon in China.During the advancement of the summer monsoon,the eastward movement of the subtropical high shows great meaning that it creates the essentialcondition for the convergence of southward intrusion cold airs with the warm and humidsouthwesterly winds,which result in precipitation.There are three manifest eastward movementsof the subtropical high during its northward advancement.They coincide correspondingly to thebeginning of the peak of the pre-summer rainy period in South China,the“Meiyu”season in theChangjiang(Yangtze)-Huaihe River Valleys and finally the rainy season in northern China.Thewestern part of the subtropical high moves eastward to the region of Japan in late July and thebeginning of August.It then stays there for quite a long time which results in the straightmovement of cold airs intruding from the north to the east of Tibetan Plateau,i.e.the easternregion of China.This provides good condition for the fast southward retreat of the summermonsoon.(4)The intensifieation and development of the Tibetan high at 200 hPa are closely related to the eastward movement of the subtropical high,they often occur simultaneously.     

ENSO对亚洲夏季风异常和我国夏季降水的影响

首先对ＥＮＳＯ过程中亚洲夏季风环流的变化进行了诊断分析，结果表明在Ｅｌ Ｎｉｎｏ事件和ＬａＮｉｎａ事件中亚洲夏季风系统各成员均发生不同程度的变化，甚至出现相反的变异特征。其中，对我国东部地区夏季降水进行了ＥＯＦ分析，并在此基础上分析了赤道太平洋ＳＳ－ＴＡ对我国东部地区夏季降水影响的区域和程度，该影响与ＥＮＳＯ循环的发展阶段密切相关，且在长江中下游地区和华南地区最为显著。     

亚洲中高纬度环流对东亚夏季降水的影响

夏季印度季风和东亚季风环流的主要差异之一在于：东亚夏季风环流受中高纬度环流影响很大。文中探讨了中高纬度环流对东亚夏季风环流以及长江中下游地区夏季降水的影响。结果表明：东亚夏季降水环流型及长江中下游地区夏季降水的强弱受乌拉尔山和鄂霍次克海形势的影响,特别是东亚夏季梅雨期异常的降水与中高纬度阻塞型的建立密切相关。研究表明：当鄂霍次克海高压建立并稳定时,亚洲中高纬度及东亚东部地区的距平场易分别形成＋－＋的距平波列,东亚地区距平波列的这种分布形势及其相互作用常常造成东亚夏季特别是梅雨期降水偏多;反之,当鄂霍次克海为低值区时,亚洲中高纬度和东亚东部地区的距平场易形成－＋－的距平波列,东亚距平波列的这种分布形势不利于东亚夏季梅雨期的降水。因此,在考虑东亚夏季风环流的形势及其对同期降水的影响时,中高纬度的环流形势及其与低纬环流的相互作用是非常重要的因素。     

IMPACT OF ENSO ON VARIABILITY OF SUMMER MONSOON OVER ASIA AND SUMMER RAINFALL IN CHINA

In this paper, the variability of the Asian summer monsoon circulation during the ENSO period is diagnostically analyzed. Evidence suggests that every member of the Asian summer monsoon system change in varying degrees, even, oppositely, during El Nino and La Nina events. Then, the basis of the summer rainfall in east China analyzed using EOF, both region and extent of impact of the eastern tropical Pacific SSTA on the summer rainfall in East China are analyzed. This impact is closely related with development phase of the ENSO cycle, being most notable in the middle and lower reaches of the Yangtze and south of China.     

华北各区夏季降水年际和年代际变化的地域性特征

利用１９５１￣１９９７年华北地区２６个测站的６￣８月降水量资料,分析了上夏季降水标准差的窨分布和降水距平百分率年际和年代际变化的地域性特征。在此基础上,根据各站降水标准差和旱涝的一致性,对华北夏季降水异常进行分区,研究了各区降水长期变化的趋势及其阶段性和跃变的特征。最后,探讨了华北地区目前这个少雨期何时结束的问题。     

关于我国东部夏季风进退的定义

使用１９８３年至１９９６年美国国家环境预测中心１４年逐日平均２．５°＊２．５°再分析的网格点资料对我国东部夏季风进退进行了 细胞研究,并对夏季风进退作了新的定义。它既考虑了西南风的强度亦考虑了其暖湿程度。