东亚中纬度干旱/半干旱区降水年际变化及其可能成因

基于noaa的全球陆地降水资料(prec/l)1948～2003年56年的月平均降水资料、ncep/ncar月平均再分析资料以及英国气象局哈德莱中心的海温(seasurfacetemperature,sst)资料,并根据多年降水平均图选定了东亚中纬度干旱/半干旱区,对该区域夏季(6～8月)降水进行了经验正交分解(empiricalorthogonalfunction,eof)。eof第一模态呈现出全区一致的变化类型,第二模态则呈现出以100°e为界东西相反的分布类型。通过分析干旱/半干旱区以及以100°e为界的东西两部分降水异常年的环流形势和海温并加以对比,结果表明:在环流场上,对应于东亚中纬度干旱/半干旱区降水偏多年,对流层中下层环流异常在中高纬度呈现为一个东西向波列,乌拉尔山东侧为正的高度异常,贝加尔湖附近乃至以东地区为低压槽所控制;不同的是,对应于100°e以西的干旱/半干旱区夏季降水偏多年,波列有所东移,并且西太平洋副热带高压有显著北抬;而对应于100°e以东干旱/半干旱区夏季降水偏多年,环流形势异常基本与整个干旱/半干旱区降水偏多年一致,只是在里海附近有一高度负异常。在200hpa纬向风场上可以看到,当西亚副热带急流偏南加强时,对应于100°e以西的干旱/半干旱区降水偏多;而当东亚、西亚风急流都有显著北抬且加强时,对应于100°e以东干旱/半干旱区的夏季降水偏多,这可能与急流所激发的次级环流有关。进一步对sst的分析表明,海温与100°e以东或以西干旱/半干旱区降水异常的关系也不一样。当前冬、前春赤道中东太平洋都有正的海温异常,而到夏季转换为负的海温异常,且南太平洋在前冬和前春呈现显著负海温异常时,整个干旱/半干旱区夏季降水偏多;当赤道中东太平洋海温在前冬、前春有正的海温异常并一直减弱,但能维持到夏季,并且北印度洋海温也存在类似的海温异常时,100°e以西的干旱/半干旱区夏季降水偏多;而当前冬中东太平洋海温较暖但其南部海域偏冷,到了前春这些异常维持,并发展到同期为大范围弱的异常冷海温时,有利于100°e以东的干旱/半干旱区夏季降水偏多。比较的结果还揭示出,对应于干旱/半干旱区以及100°e以东干旱/半干旱区的降水异常年,海温异常分布大致是一致的;而对应于100°e以西干旱/半干旱区的降水异常年,海温异常分布及时间演变则有较大差异。