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本文利用1951-2009年Hadley中心全球月平均海表温度资料、NCEP/NCAR再分析资料、国家气候中心74项环流特征指数以及中国气象局整编的160站降水资料,研究分析了热带海表温异常以及高原热力作用与中国冬季降水的关系,结果表明:
⑴在时间变化上,华南至西南地区的降水表现为“多雨-少雨-多雨”分布,周期在1965-2000年表现为高低频振荡并存特征,其他时间段不明显,降水在过去60年里发生了三次突变的现象,降水趋势在1990年之后转为上升趋势。江淮至河套地区的降水为“多雨-少雨”的分布型,振动频率以18a的周期最强,并且此振荡周期有趋于减小的趋势,降水有一次突变现象并且降水趋势从1996年开始由负转正。内蒙东部至东北地区的降水也表现“多雨-少雨”的分布,周期以稳定的7a、11a、26a的波动为主,降水也有一次突变,降水趋势开始出现增加的时间最晚,在2005年。
⑵IOD异常海温和ENSO异常海温的出现虽然具有较高的协同性,但二者对我国冬季降水的影响效应不尽相同,IOD与ENSO的同时发生并不是两者单独发生时各自作用的叠加,而是具有协同或抵消作用。仅有IOD发生时,其正位相年使得中国西南(云南西部除外)、华南以及华北、东北地区的冬季降水出现正异常,在江淮流域出现负异常,反之亦然。但是IOD正位相比负位相对中国冬季降水的影响要更为显著。当IOD与ENSO同时出现时,IOD的作用使得ENSO对我国西南(云南西部除外)、内蒙、东北地区冬季降水的影响作用更为显著,此外,此外还初步分析了IOD与中国冬季降水关系影响的环流成因。
⑶冬季高原地区地表温度存在南北向的地温梯度,当高原地区南侧的地表温度异常偏高(低),北侧地表温度异常偏低(高)时,青藏高压位置偏东(西)偏南(北),亚洲低纬季风偏强(弱)及西太平洋副热带高压异常偏西(东)偏北(南),高原东部和西部地区下沉(上升)运动是加强的,而高原上空的上升(下沉)垂直环流也是加强,对应我国东部地区降水容易偏少(多),而西部地区降水易偏多(少)。
⑷分析表明2007/2008年是弱的冬季风年,西伯利亚高压偏低,阿留申低压偏强,东亚大槽的强度偏强,副热带高压偏北,高低纬环流在北方地区交汇使得西北北部到内蒙的降水增多,南方地区降水的水汽来源是南支西风带低槽前部的西南气流和南海-中南半岛上空的转向气流。而2009/2010年是强冬季风年,东亚大槽的偏东偏弱,副热带高压强度偏强,中纬度的反气旋性环流存在是造成西南干旱的直接因为之一,降水的主要水汽来源是南支西风带低槽前部的西南气流,并且2009年南支槽前的西南气流强度强于2007年。