春季热带大西洋北部海温异常与我国盛夏降水异常的联系

李忠贤; 陈晨; 曾刚; 邓伟涛; 吴玲玲

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2019.068

春季热带大西洋北部海温异常与我国盛夏降水异常的联系

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.068

李忠贤^{1, 2,},
陈晨^{1, 2},
曾刚^{1, 2},
邓伟涛^{1, 2},
吴玲玲³

1.
南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心，江苏南京 210044
2.
南京信息工程大学大气科学学院，江苏南京 210044
3.
南京铁道职业技术学院社会科学教学部，江苏南京 210031

基金项目:

国家自然科学基金 41575102

国家自然科学基金 41575085

国家重点研发计划项目 2017YFA0603804

江苏省高等学校自然科学研究项目 18KJB170008

详细信息

作者简介:
李忠贤，男，福建省人，副教授，主要从事海气相互作用研究与短期气候预测工作。E-mail: lizhongxian@nuist.edu.cn

中图分类号: P457.6
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出版历程
- 收稿日期: 2018-12-02
- 修回日期: 2019-08-22
- 刊出日期: 2019-12-01

CHARACTERISTIC OF NORTH TROPICAL ATLANTIC SSTA IN SPRING AND ITS RELATIONSHIP WITH MIDSUMMER PRECIPITATION IN CHINA

Zhong-xian LI^{1, 2
,},
Chen CHEN^{1, 2},
Gang ZENG^{1, 2},
Wei-tao DENG^{1, 2},
Ling-ling WU³

1.
Key Laboratory of Meteorological Disaster, Ministry of Education (KLME)/Joint International Research Laboratory of Climate and Environment Change (ILCEC)/Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China
2.
School of Atmospheric Sciences, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China
3.
Department of Social Sciences, Nanjing Institution of Railway Technology, Nanjing 210031, China

摘要

摘要: 利用Hadley中心的海表温度资料、全国160站降水资料以及NCEP-DOE AMIP-Ⅱ再分析等资料，运用多种统计分析方法，分析了春季（3—5月）热带大西洋北部海温异常变化特征及其对我国盛夏（7、8月）降水异常的影响。结果表明：春季热带大西洋北部模态是热带大西洋海温异常REOF分解的第一模态，方差贡献率为34.5%。热带大西洋北部海温异常年际变率具有明显的季节差异，其中春季最为显著。春季热带大西洋北部海温异常与我国盛夏华中地区降水异常有显著的正相关关系。进一步分析表明，春季热带大西洋北部的海温正异常可以激发出Rossby波，在热带大西洋西北部和热带东太平洋北部产生异常的气旋式环流，引起上述区域的对流层低层（上层）大气出现异常辐合（辐散），并通过热带大西洋北部地区和太平洋之间的垂直环流异常，在中太平洋地区对流层低层大气出现异常辐散，有利于西北太平洋地区产生异常反气旋式环流，异常反气旋西北侧的西南气流有利于水汽输送至我国华中地区，使该地区降水偏多。且这种影响可以通过热带大西洋北部海温异常的持续性，从春季一直持续到盛夏。
- 热带大西洋北部 /
- 海温 /
- 盛夏降水 /
- 大气环流
Abstract: Based on the sea surface temperature (SST) data of Hadley Center, the precipitation data of 160 stations in China and the NCEP-DOE AMIP-Ⅱ reanalysis data, the variability of Northern Tropical Atlantic (NTA) SST anomaly (SSTA) and its association with midsummer precipitation in China are studied by using statistical analysis methods. The results suggest that the NTA mode is the first mode of REOF in the tropical Atlantic SSTA, which reveals 34.5% variance. The NTA SST bears obvious seasonal variability and peaks in spring. The spring NTA SSTA is positively related to midsummer precipitation anomalies in central China. As a Rossby-wave response to the positive NTA SSTA, a low-level (high-level) cyclonic (anticyclonic) is generated over the northwestern NTA and northeastern topical Pacific, with the low-level (high-level) convergence (divergence). As a result, an anomalous low-level divergence is induced over the central Pacific due to the anomalous vertical circulation over the north Atlantic and Pacific, which contributes to inducing an anomalous anticyclone over the subtropical northwest Pacific, the southwesterly airstream of the anomalous anticyclone is conducive to water vapor transport to central China, leading to more precipitation in central China. Because of the continuity of anomalous NTA SSTA, this process can maintain from spring to summer.
- northern tropical Atlantic /
- sea surface temperature /
- midsummer precipitation /
- atmospheric circulation

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图 1 1979—2016年春季热带大西洋地区SSTA场REOF分解第一模态

a.空间分布；b.标准化时间系数。

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图 2 1979—2016年热带大西洋北部地区（5~25 °N，60~15 °W）平均SST均方差的月变化（单位：℃）

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图 3 1979—2016年热带大西洋北部海温异常偏暖年（a、b）、偏冷年（c、d）（等值线；单位：℃）的SSTA合成分布深、浅阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

a、c.春季；b、d.夏季。

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图 4 1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与我国盛夏降水距平的相关系数分布

深、浅阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

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图 5 1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与我国盛夏降水距平百分率的相关系数（a）、回归系数分布（b）

深、浅阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

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图 6 1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与盛夏500 hPa位势高度距平的回归系数分布

单位：gpm，深、浅阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

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图 7 1979—2016年热带大西洋北部海温异常偏暖年（a）和偏冷年（b）盛夏500 hPa位势高度场的合成分布

单位：dagpm，虚线为盛夏气候平均588 dagpm等值线。

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图 8 1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与盛夏850 hPa风场（a）（单位：m/s）和整层（1 000~300 hPa）垂直积分水汽通量（矢量；单位：g/(s·m)）及其散度（阴影，深色（浅色）阴影代表辐散（辐合）区域；单位：g/(s·m²)）距平的回归系数（b）分布

深、浅箭头和阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

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图 9 1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与850 hPa旋转风（矢量；单位：m/s）和流函数（等值线；单位：10⁶ m²/s）的回归系数分布

深、浅箭头和阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验a.春季；b.初夏；c.盛夏。

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图 10 1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与850 hPa（a、b、c）辐散风（矢量；单位：m/s）和速度势（等值线；单位：10⁶ m²/s）的回归系数分布（深（浅）色箭头和深（浅）阴影区域通过0.05（0.1）显著性水平检验）200 hPa（d、e、f）辐散风

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图 11 热带大西洋北部海温异常暖位相与冷位相试验的盛夏850 hPa旋转风（a）（矢量，单位：m/s）和流函数（等值线，单位：10⁶ m²/s）以及850 hPa（b）、200 hPa（c）辐散风（矢量，单位：m/s）和速度势（等值线，单位：10⁶ m²/s）的差值分布

深、浅箭头和阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

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图 12 热带大西洋北部海温异常暖位相与冷位相试验的盛夏降水的差值分布

深（浅）阴影区域通过0.05（0.1）显著性水平检验。单位：mm/dag。

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