東亞西風(fēng)急流對(duì)江淮和華北夏季降水的影響.pdf

1、近幾十年來(lái)中國(guó)東部地區(qū)的江淮流域和華北地區(qū)干旱災(zāi)害頻發(fā)，這兩個(gè)區(qū)域夏季降水的變化及其影響因子受到了大量的關(guān)注。其中很多研究分析東亞副熱帶西風(fēng)急流（EAWJ）位置和強(qiáng)度變化對(duì)降水的作用。但是已有研究中關(guān)于 EAWJ強(qiáng)度變化對(duì)江淮流域和華北地區(qū)夏季降水的影響的研究結(jié)果仍然有待進(jìn)一步完善，而EAWJ變化引起降水異常的物理機(jī)制問(wèn)題也沒(méi)有得到很好地解決。非對(duì)稱(chēng)關(guān)系普遍存在于東亞地區(qū)上空的氣候變量之間，已有研究中沒(méi)有很好地關(guān)注在EAWJ異常和江淮流

2、域、華北地區(qū)夏季降水異常之間是否存在非對(duì)稱(chēng)關(guān)系。基于以上三個(gè)科學(xué)問(wèn)題本研究利用再分析和地面臺(tái)站觀測(cè)資料以及相關(guān)分析、合成分析等統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行了相應(yīng)的分析研究，主要得到了以下研究結(jié)論：
　　1）EAWJ強(qiáng)度和江淮流域降水之間有顯著的統(tǒng)計(jì)聯(lián)系，初夏（6月16日到7月15日）EAWJ偏強(qiáng)的年份江淮降水量顯著偏多，而華北降水量偏少；盛夏（7月16日到8月14日）EAWJ偏強(qiáng)則江淮降水量偏少；反之亦然。EAWJ經(jīng)向位置對(duì)降水的影響類(lèi)似于已有研

3、究：EAWJ偏南則江淮初夏和盛夏降水量偏多，華北初夏降水偏少；反之亦然。因果關(guān)系分析表明，上述EAWJ變化與夏季降水異常之間的聯(lián)系至少一部分來(lái)源于EAWJ變化對(duì)降水距平的影響。
　　2）夏季江淮流域、華北地區(qū)對(duì)流層中層溫度平流的季節(jié)平均值和逐日變率都會(huì)影響降水。初夏和盛夏江淮和華北上空季節(jié)平均暖平流距平可以通過(guò)產(chǎn)生絕熱上升以及通過(guò)對(duì)流反饋機(jī)制來(lái)增多降水，而該區(qū)域上空溫度平流逐日變率的增大可以通過(guò)日降水變化的下邊界效應(yīng)（日降水不能為

4、負(fù)）來(lái)增多初夏/盛行總降水；反之亦然。
　　3）無(wú)論是初夏還是盛夏，EAWJ北移使對(duì)流層中層急流北移，進(jìn)而在江淮和華北上空分別產(chǎn)生東風(fēng)和南風(fēng)距平，他們作用于氣候平均溫度場(chǎng)分別在這兩個(gè)區(qū)域產(chǎn)生冷平流和暖平流距平；反之亦然。EAWJ與對(duì)流層中層溫度平流逐日變率高值區(qū)的產(chǎn)生緊密相關(guān)，初夏EAWJ北移時(shí)急流兩側(cè)的江淮和華北上空分別為溫度平流逐日變率負(fù)距平和正距平，它和季節(jié)平均溫度平流距平同號(hào)疊加使得江淮、華北出現(xiàn)南旱北澇的異常；而盛夏 E

5、AWJ北移時(shí)位于 EAWJ以南的江淮和華北上空都是溫度平流逐日變率負(fù)距平，它和季節(jié)平均溫度平流異常在江淮流域同號(hào)疊加產(chǎn)生降水負(fù)距平，而在華北地區(qū)反號(hào)相消無(wú)顯著降水異常；反之亦然。
　　4）初夏EAWJ增強(qiáng)時(shí)江淮上空對(duì)流層中層西風(fēng)距平和西高東低的溫度場(chǎng)距平產(chǎn)生暖平流異常，華北上空北風(fēng)距平形成冷平流距平；盛夏位于中緯度的EAWJ的增強(qiáng)可以通過(guò)經(jīng)向遙相關(guān)型在江淮流域上空形成溫度場(chǎng)距平，進(jìn)而產(chǎn)生冷平流距平，而華北上空溫度平流異常不顯著；反

6、之亦然。初夏EAWJ增強(qiáng)時(shí)，急流軸周?chē)膶?duì)流層中層溫度平流逐日變率正距平與季節(jié)平均溫度平流異常在江淮同號(hào)疊加增多降水，華北則反號(hào)相消無(wú)顯著降水距平形成；反之亦然；盛夏顯著溫度平流逐日變率距平出現(xiàn)在華北以北的研究區(qū)域之外，江淮上空季節(jié)平均暖平流距平增多降水；反之亦然。
　　5）夏季 EAWJ經(jīng)向位置對(duì)江淮、華北降水的影響具有非對(duì)稱(chēng)特征。隨著EAWJ從最南移動(dòng)到最北，初夏江淮流域北部和南部的降水分別呈現(xiàn)出先上升后下降的倒V字型和先急劇

7、減少然后輕微增加的L字型變化特征，盛夏華北地區(qū)和江淮流域中南部降水則分別呈現(xiàn)出先上升后下降的倒 V字型和先急劇下降再保持穩(wěn)定的 L型變化特征。對(duì)流層中層急流經(jīng)向位置與初夏/盛夏江淮、華北降水之間的非對(duì)稱(chēng)關(guān)系類(lèi)似于對(duì)流層高層，這說(shuō)明了這種非對(duì)稱(chēng)關(guān)系至少有一部分來(lái)源于EAWJ變化對(duì)降水的影響。
　　6）初夏EAWJ經(jīng)向移動(dòng)通過(guò)對(duì)流層中層急流西側(cè)的兩支入流強(qiáng)度的此消彼長(zhǎng)變化引起江淮上空溫度脊的不均勻移動(dòng)，進(jìn)而對(duì)江淮流域南部降水產(chǎn)生非對(duì)稱(chēng)