过去500年印度夏季风降水与ENSO的关系

为了研究大尺度背景场对ENSO和印度夏季风降水关系的调制作用,更好地预报气候变暖背景下印度夏季风降水的年际变化,本文利用重建的10套ENSO指数和印度降水资料,研究了ENSO和印度夏季风降水在过去500 a(1470-1999年)中的关系,其存在的原因以及如何理解这一现象,主要侧重于ENSO对印度夏季风的影响.结果 表...     

北半球雪盖的气候特征及与印度季风降水的关系

利用卫星观测的1966年11月－2000年12月北半球雪盖资料，研究了北半球、欧亚、北美和青藏高原雪盖的气候学特征及其变化趋势。通过对雪盖与印度季风的分析，得出：（1）欧亚冬季（12月－翌年3月）雪盖面积与印度季风降水（6－9月）呈反相关，并指出印度季风降水不仅受欧亚雪盖的影响，可能与暖水年有一定的联系。（2）青藏高原10、11月雪盖面积与次年印度季风爆发及降水关系较好，并提出可能的影响机制。     

云南夏季风振荡与降水的关系

用功率谱方法分析了云南几个代表站１９８５－１９８７年共３年５－１０月低层夏季风活动和降水的振荡周期。然后用交叉谱分析了这两者在显著周期下的相关关系和位相关系。发现云南夏季风活动与雨季降水都有相近的振荡周期，且在显著的振荡周期中两者关系较好。当夏季风偏强时，降水就会偏多。反之，当冷空气偏少偏弱，而夏季风又偏弱时，这一年会发生严重干旱。     

中国东部降水特征及其与印度、北美降水的关系

本文应用了10年平均的旬、候和日平均降水资料,研究了中国东部4—9月降水分布特点。结果指出,华南、华中4—9月候降水量高值中心区存在准一个月的振荡现象,东北、华北4—9月的日平均降水量低值中心区具有准一周的振荡现象。而在长江流域,4—9月的旬降水量高值中心区以不连续跳跃方式在东西方向上传播,高值中心区“重现”的准周期约为一个月左右。 同时,本文也应用了1957—1985年月平均降水资料,计算了中国东部和印度中部、北美西部同期降水相关系数。结果指出,华南、华中5—7月降水相关场的分布作反时针旋转。在6月梅雨季节,长江中下游地区是降水正相关区,而华南是负相关区。在6—8月,中国东部和北美西部的月平均降水量之间存在稳定的负相关关系。     

东亚季风区夏季风强度和降水的配置关系

1979～2000年东亚地区夏季风强度和夏季总降水之间的关系被分为四种类型:A:强季风、强降水;B:强季风、弱降水;C:弱季风、强降水;D:弱季风、弱降水.通过研究不同关系对应的大气环流特征和SST异常,并分析不同要素在季风和降水关系变化中的作用,发现在季尺度上东亚季风区夏季风强度和地区同期降雨总量的关系具有多面性特征,此关系取决于环流场的整体配置,其中西太平洋副高﹑南亚高压和中高纬阻塞形式为三个起主导作用的因素.另外,海温变化对东亚季风和总降水的关系有明显的影响,尤其是北太平洋﹑印度洋和南海区域海温.合成分析结果表明500 hPa东亚异常波列和东亚夏季风强度密切相关,但波形与东亚季风区夏季总降水强弱没有明显联系.     

正在变弱的印度季风和ENSO相关关系

对 140a历史资料的分析表明 :ELNino 南方涛动 (ENSO)与印度夏季风的反相关关系 (暖ENSO事件产生弱季风 )在近 10a来已经破坏了。有 2种可能原因。首先 ,与ENSO事件相关的瓦克环流向东南移可能导致了印度地区下沉气流减弱 ,因而有利于加强季风。另外 ,冬春季欧亚大陆地面温度升高———这是中纬度大陆变暖趋势的一部分 ,可能有利于加强陆地—海洋热力梯度 ,因而导致强季风的爆发。这就增加了这样一种可能性 :即近 1 0a来欧亚大陆变暖有助于维持正常水平的季风降水 ,尽管在这期间发生了强ENSO事件     

对“喜马拉雅山积雪与印度季风降水呈明显反相关关系”的商榷

亚洲高原积雪百余年来一直为气候学家所瞩目。过去根据有限的积雪资料分析认为,喜马拉雅山积雪与印度夏季降水呈明显反相关关系。本文根据1957-1992年60个基本气象台站逐日雪深、密度记录,1978-1987年SMMR微波周积雪深度资料,以及1966-1989年NOAA周积雪面积资料所反映的高原积雪空间分布,季节变化,与年际波动特征,和高原积雪异常、印度季风降水异常、ENSO三者发生时间的对比分析以及相关计算,提出对前人研究结论的商榷。     

东亚副热带夏季风指数及其与降水的关系

文中利用1961~1999年NCEP/NCAR的月平均再分析资料和中国160站月降水资料,考虑蒙古中纬度地区和西太平洋副热带地区的大气环流特征定义了一个简单的东亚副热带夏季风指数,研究了该指数与夏季大气环流和中国降水变率的关系,并与其他季风指数进行了比较。结果表明:文中所定义的季风指数表现出明显的长期气候变化趋势,20世纪60~70年代以高指数为主,而80~90年代以低指数为主。该指数不仅能够较好地反映以蒙古为中心的东亚大陆热低压和西太平洋副热带高压的变化特征,还能够指示东亚副热带夏季风的强弱以及中国长江流域降水的异常变化。与西太平洋副热带高压相比,蒙古低气压变化对长江流域的雨带变动有更大影响。当该季风指数较低时,蒙古低压和西太平洋副热带高压偏弱,中国大陆对流层低层盛行异常北风,高层主要盛行异常西南风。而低层的异常北风表示了东亚中纬度地区较强的冷空气活动,这可以使长江流域梅雨锋区的辐合和上升运动加强,造成长江流域降水增加。     

El Ni(n)o盛期印度夏季风水汽输送在我国华北地区夏季降水异常中的作用

通过对１９５１￣１９９４年我国夏季１６０个站降水资料的分析,指出ＥｌＮｉｎｏ盛期在我国华北地区具有显著的降水负异常,为了解释这种降水负异常产生的原因,利用ＥＣＥＰ／ＮＣＡＲ１９４９￣１９９６年再分析资料,分析了夏季印度季风区的水汽输送在东亚季风区水汽输送中的作用。结果表明,印度季风区的水汽输送与我国华北地区的水汽输送有显著的正相关。ＥｌＮｉｎｏ期间往往对应着弱印度季风,即ＥｌＮｉｎｏ民弱印度夏季     

东亚冬、夏季风强度指数及其与陕西降水变化的关系

使用最新的海平面气压资料计算了东亚冬、夏季风强度指数，分析了近50a东亚季风的变化特征，以及东亚季风强度与陕西省降水的同期和非同期相关关系，结果表明：强的东亚冬季风，易造成陕西省冬季降水偏少，强的东亚夏季风，易造成陕西省夏季北部多雨、南部少雨的气候特征，反之亦然。此外，比较了强弱东亚冬季风年北半球500hPa高度场距平特征差异，从大气环流方面分析了东亚季风影响陕西省气候变化的原因。     

来自印度季风区的水汽输送与东亚上空水汽输送和中国夏季降水的关系

诊断分析了北半球夏季来自印度季风的水汽输送与东亚上空水汽输送的关系，发现二者之间具有反相变化的特征。印度季风水汽输送偏强（偏弱）时，东亚上空的水汽输送偏弱（偏强），长江中下游降水偏少（偏多）。印度夏季风水汽输送与西太平洋副热带高压强度有显著的相关关系，印度季风水汽输送偏强（偏弱）时，西太平洋副热带高压强度偏弱（偏强），由此导致副高西侧东亚上空向北的水汽输送减弱（增强），使得长江中下游降水偏少（偏多）。对反映热带对流活动的外逸长波辐射（OLR）的分析表明，印度洋上空的对流加热异常不仅能够显著地影响印度季风，也可能对东亚季风产生直接的影响。     

夏季新疆降水异常与印度降水的关系

利用1960-2003年6～8月新疆75个气象站降水量、印度地区降水量和NCEP/NCAR再分析资料,分析了新疆夏季降水量与印度降水之间的关系,以及印度降水变化与新疆降水异常联系的可能的物理机制.研究表明.印度降水与新疆夏季降水量之间存在显著的反相关关系,它们之间的线性相关系数为-0.39.夏季印度降水变化与其西北侧的西亚-中亚地区对流层平均温度呈显著正相关,从而与对流层高层南亚高压中心东西振荡和高压西部强弱,西亚地氏副热带西风急流(西亚急流)强度和南北位置振荡,500 hPa伊朗高压南北和东西振荡密切联系,夏季印度降水变化通过与这些影响新疆降水的系统联系而与新疆夏季降水呈显著的反相关关系.Eliassen-Palto通量(EP通量)的动力学诊断分析进一步表明,印度季风偏强(偏弱)导致南亚高压两侧由南向北进入亚洲西风急流人口处的波作用通量偏强(偏弱),使得西亚急流偏强(偏弱)、偏北(偏南).     

华北和印度夏季风降水变化的对比分析

 利用华北和印度夏季降水资料,采用趋势分析、小波变换等方法,对两地区夏季风降水进行了对比分析。结果表明：1) 华北和印度夏季风降水量都存在线性减少倾向,但华北更为显著,减少达16 mm/10 a;2) 华北和印度夏季风降水变化都以18 a周期为主,近年都有逐渐缩短的趋势,而印度的这种周期缩短得比华北更快,近年降水变化周期接近15 a;3) 华北和印度夏季风降水变化在1956、1976、1992/1993年发生了趋势转折;4) 华北和印度降水量主要集中在6-9月,夏季风降水特征非常明显,但两地变化特征表现不尽相同。     

正在变弱的印度季风和ENSO相关关系

对140a历史资料的分析表明：EL Nino-南方涛动(ENSO)与印度夏季风的反相关关系(暖ENSO事件产生弱季风)在近10a来已经破坏了。有2种可能原因。首先,与ENSO事件相关的瓦克环流向东南移可能导致了印度地区下沉气流减弱,因而有利于加强季风。另外,冬春季欧亚大陆地面温度升高——这是中纬度大陆变暖趋势的一部分,可能有利于加强陆地—海洋热力梯度,因而导致强季风的爆发。这就增加了这样一种可能性：即近10a来欧亚大陆变暖有助于维持正常水平的季风降水,尽管在这期间发生了强ENSO事件。     

El Ni盛期印度夏季风水汽输送在我国华北地区夏季降水异常中的作用

通过对１９５１ ～１９９４ 年我国夏季１６０ 个站降水资料的分析,指出Ｅｌ Ｎｉ珘ｎｏ 盛期在我国华北地区具有显著的降水负异常。为了解释这种降水负异常产生的原因,利用ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ１９４９ ～１９９６ 年再分析资料,分析了夏季印度季风区的水汽输送在东亚季风区水汽输送中的作用。结果表明,印度季风区的水汽输送与我国华北地区的水汽输送有显著的正相关。Ｅｌ Ｎｉ珘ｎｏ期间往往对应着弱印度季风,即Ｅｌ Ｎｉ珘ｎｏ 盛期与弱印度夏季风相联系的弱水汽输送造成了我国华北地区水汽输送的减弱,使得华北地区上空大气中可降水量产生显著负异常,由此导致了负的降水异常。     

1948-2003年热带地区降水气候特征与变化

使用1948—2003年全球陆地和海洋的月降水资料,研究了热带地区年降水量场的趋势变化,同时还研究了ENSO事件与热带地区年降水量的关系。结果表明,在1948—2003年,热带地区年降水量场以负趋势为主要变化特征。给出了降水趋势明显的13个区域,指出热带海洋降水趋势明显的地区比陆地的范围广而且强度大,正趋势区基本都在南半球的海洋上,且北半球降水趋势明显的海洋区域都呈负趋势。研究结果还表明,ENSO事件可能是热带地区年降水量减少的一个重要原因;同时给出了ENSO事件发生时热带地区的明显旱涝区,并与以往的研究进行了比较。     

欧亚遥相关型对印度夏季风与华北夏季降水间关系的影响

利用国家气候中心160站月平均降水资料、印度热带气象研究所的全印度月平均降水资料和NCEP/NCAR的再分析资料,从年际和年代际角度分别研究了欧亚遥相关型（Eurasian teleconnection,EU）对印度夏季风与华北夏季降水关系的影响,并探究其物理机制。结果表明,EU与印度夏季风之间的相关系数只有-0.078,二者相互独立。印度夏季风与华北夏季降水有正相关关系（Indian Summer Monsoon and North China Summer Rainfall,ISM-NCSR）,且在正EU位相时,ISM-NCSR关系较弱;负EU位相时,ISM-NCSR关系较强。这是由于EU负位相时,贝加尔湖右侧存在反气旋环流,有利于北风及冷空气南下。因此,强印度季风时北上的暖湿气流在华北地区与偏北风相遇形成锋面,有利于华北降水;弱印度季风时华北地区完全被强北风控制,水汽输送通道被阻断,不利于降水,从而导致ISM-NCSR关系强。正EU位相时与此相反,相关关系弱。     

用湿位涡定义的印度夏季风指数及其与中国气候的关系

印度季风区是世界上季风现象最显著的地区,伴随着夏季风爆发和撤退,季风区的大气风场和湿度场都存在明显的季节转换,这种季节转换可以作为区分夏季风与冬季风的一个很好的标准.以往的季风指数大多只考虑了季风区的动力场或热力场的演变特征.在综合考虑了印度季风的热力和动力特征的基础上,利用湿位涡定义了一个新的印度夏季风指数.湿位涡是一个动力学和热力学的综合量,它既反映了风场的涡旋状况又反映了大气的垂直稳定度.研究表明:该指数可以很好地反映季风区大气热力场和动力场的季节演变特征.用湿位涡定义的印度夏季风指数不仅稳定而且可以较好地反映夏季风爆发时间、季风强度及季风的活跃与中断等多种特征.与以往的环流指数相比,湿位涡季风指数描述季风爆发时间的能力有较明显的改进.此外,该指数还可以很好地反映印度夏季降水的年际演变特征.初步的相关分析表明:印度夏季风爆发时间与中国西北及华北地区夏季降水呈负相关,与次年长江中下游以南地区夏季气温也存在显著的负相关.此外,印度夏季风平均强度与前期华南地区春季降水也有密切关系.     

印度夏季风与中国华北降水的遥相关分析及数值模拟

20世纪80年代中国学者揭示了印度夏季风与中国华北降水的正相关关系,以后国内外又有一些研究证实了这种正相关关系的存在.文中利用1951-2005年多种气象资料和数值模拟方法,详细讨论了印度夏季风和中国华北地区夏季降水的关系,并针对由印度西北部经青藏高原到中国华北地区形成的正、负、正的遥相关型,从动力因子和热力因子两方面探讨了其中的内在联系,所得结果不但确证了以往的结论,而且进一步揭示了印度夏季风对华北地区降水的影响机制.结果表明:(1)印度夏季风强(弱)时,华北地区容易出现降水偏多(少)的天气;华北地区降水偏多(少)时,印度夏季风偏强(弱)的机率却低一些,这说明印度夏季风的异常变化对华北地区夏季降水有更大的影响.(2)印度夏季风强度主要受印度季风槽的影响,在印度季风槽加深的同时,中高纬的低压槽也加深发展,而这时西太平洋高压脊西伸,来自低纬的西南风水汽输送和源于西太平洋的副热带高压南侧的东南风水汽输送共同作用,有利于华北地区的降水偏多;反之则不利于华北地区的降水.(3)区域气候模式模拟结果也很好地模拟出印度夏季风和华北夏季降水的遥相关关系,其相应的环流异常系统与诊断分析结果非常一致,这从另一方面证实了这种遥相关关系的存在和可靠性.     

1948—2003年热带地区降水气候特征与变化

使用1948—2003年全球陆地和海洋的月降水资料,研究了热带地区年降水量场的趋势变化,同时还研究了ENSO事件与热带地区年降水量的关系。结果表明,在1948—2003年,热带地区年降水量场以负趋势为主要变化特征。给出了降水趋势明显的13个区域,指出热带海洋降水趋势明显的地区比陆地的范围广而且强度大,正趋势区基本都在南半球的海洋上,且北半球降水趋势明显的海洋区域都呈负趋势。研究结果还表明,ENSO事件可能是热带地区年降水量减少的一个重要原因;同时给出了ENSO事件发生时热带地区的明显旱涝区,并与以往的研究进行了比较。