热带西太平洋海面高度变化与华南3—4月降水异常的关系

吴琼; 王晓春; 胡雅君; 刘屹岷

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.009

热带西太平洋海面高度变化与华南3—4月降水异常的关系

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.009

吴琼¹,
王晓春^{1, 2, ,},
胡雅君³,
刘屹岷³

1.
南京信息工程大学海洋科学学院，江苏南京 210044
2.
南京信息工程大学海洋科学学院/ 江苏省海洋环境探测工程技术研究中心，江苏南京 210044
3.
中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室（LASG），北京 100029

基金项目:

国家自然科学基金项目 41328006

江苏高校优势学科建设工程资助项目 PAPD

南京信息工程大学启动经费项目 S8113046001

国家气象局项目 GYHY201506032

详细信息

通讯作者:
王晓春，男，河北省人，教授，研究方向：海气相互作用、区域海洋数值模拟及预报。E-mail：xcwang@nuist.edu.cn

中图分类号: P434.4
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出版历程
- 收稿日期: 2015-11-05
- 修回日期: 2016-12-10
- 刊出日期: 2017-04-01

The Relationship Between Sea Level Anomaly Over the Tropical Southwestern Pacific and Spring Rain in the Southern China

1.
School of Marine Science, NUIST, Nanjing 210044, China
2.
School of Marine Science/Jiangsu Engineering Technology Research Center of Marine Environment Detection, NUIST, Nanjing 210044, China
3.
State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics (LASG), Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China

摘要

摘要: 随着海洋观测技术的进步，新的海洋数据在大气海洋研究中得到应用。卫星海面高度观测反映了海洋的热力及动力状况，是海洋状况的重要指标。利用多颗卫星观测融合的海面高度异常（Sea Level Anomaly，SLA）资料分析了海面高度异常与华南前汛期3—4月降水异常的关系。结果表明，从气候状况而言，华南前汛期3—4月降水的主要影响系统为西太平洋副热带高压（简称西太副高），其外围的西南气流为华南提供充足的水汽输送；年际尺度，华南前汛期3—4月降水指数与850 hPa等压面上100~140 °E范围内的副高脊线的南北位置为显著负相关关系，与青藏高原东南侧（105~115 °E，20~25 °N）的西南风为显著正相关关系。利用大气向外长波辐射（OLR）及再分析资料的分析表明，西南太平洋（150 °E~170 °W，10~5 °S）的海面高度异常将引起菲律宾以东广大洋面上OLR异常及相应的潜热释放异常，当这一海域的海面高度偏高时，西太副高位置较常年偏北，青藏高原东南侧西南风将偏弱，不利于向华南地区的水汽输送及辐合，华南降水偏少。
- 海面高度 /
- 西南太平洋 /
- 西太副高脊线 /
- 西南风急流 /
- 华南前汛期降水
Abstract: With the development of technology in oceanographic observation, new types of data are applied to the research on atmosphere and ocean. Sea level anomaly (SLA) observations from satellites can represent the oceanic dynamic and thermodynamic conditions, which are crucial to the influence of ocean on the atmosphere. In this paper, we used SLA data, derived from merged muti-satellite along track observations, to analyze the Southern China Spring Precipitation (SCSP). The results reveal that the SCSP in March and April is well correlated with the meridional position of the Subtropical High ridge (SHR) since the moisture transport in the northwestern part of the Subtropical High is crucial for the SCSP. On the interannual time scale, SCSP is negatively correlated with the SHR significantly, but positively with southwest wind (Vsw) over the southeast of Tibetan Plateau (105~115 °E, 20~25 °N). Using the Outgoing Longwave Radiation (OLR) data we found that the SLA of Southwest Pacific (150 °E~170 °W, 10~5 °S) can affect the OLR and the latent heat release east of the Philippine Sea, and when the SLA anomaly in the southwestern Pacific is positive, the Subtropical High tends to be located northward, the Vsw becomes weak, and the SCSP tends to be reduced.
- sea level anomaly /
- Southwest Pacific /
- Subtropical High /
- southwesterly jet /
- Southern China Spring Precipitation

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图 1 文中定义的几个指标的示意图

黑点为华南15个代表站点，A区域（150 °E~170 °W，10~5 °S）为海面高度异常区，B区域（105~115 °E，20~25 °N）为青藏高原东南侧850 hPa的西南风区，直线a为1 000~100 hPa西南风垂直剖面位置。

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图 2 1993—2012年3月（a、e）、4月（b、f）、5月（c、g）、6月（d、h）850 hPa的平均风场（矢量场，单位：m/s）和平均位势高度场 (等值线间隔10位势米，粗线值为1 520位势米）（a~d）以及1 000~300 hPa的水汽通量散度

（阴影，单位：10⁵ kg/(m²·s)）和水汽输送（等值线，单位：kg/(m·s)）（e~h）

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图 3 1993—2012年3—4月华南15站降水距平（SCRP）与同期850 hPa等压面上1 520位势米线在100~140 °E经度范围内平均纬度位置（SHR）的逐年变化

两者相关系数为-0.58，通过0.01显著性水平检验。

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图 4 2001—2012年3—4月海洋热含量均方差分布（a，单位：度）和1993—2012年3—4月海面高度异常均方差分布（b，单位：米）及2001—2012年3—4月海面高度异常与海洋热含量有显著相关 (通过0.01显著性水平检验) 的区域（c）

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图 5 1993—2012年3—4月的降水指数（a）和西太副高脊线指数（b）与同期海面高度异常相关系数的分布

通过0.05显著性水平检验。

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图 6 1993—2012年3—4月关键海区海面高度异常与同期海面高度异常（a）和同期平均OLR（b）的相关系数分布

通过0.05显著性水平检验。

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图 7 1993—2012年3—4月华南平均降水指数与3—4月850 hPa平均西南风（105~115 °E，20~25 °N，旋转后的风场）指数的逐年变化（a）以及西南风正、负异常年1 000~300 hPa整层水汽通量散度差值场（单位：10⁵ kg/(m²·s)，阴影为通过0.1显著性水平检验的区域）和850 hPa风场的差值场（单位：m/s，等值线为通过0.01显著性水平检验的区域）(b)

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图 8 1993—2012年3—4月关键海区海面高度异常指数与3—4月青藏高原东南侧（105~115 °E，20~25 °N，旋转后的风场）850 hPa平均西南风指数的逐年变化（两者相关系数为-0.60，通过0.01显著性水平检验）（a）以及关键海区海面高度正、负异常年逆时针旋转45 °后x轴方向风场的差值场 (蓝色及黄色阴影分别表示通过0.05显著性水平检验，灰色阴影为地形)（b）

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