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ENSO与中国夏季降水的联系:冬季QBO的调制作用

刘楚薇 饶建 吴志文 胡家晖 马小涵 刘韵雯 王博

刘楚薇, 饶建, 吴志文, 胡家晖, 马小涵, 刘韵雯, 王博. ENSO与中国夏季降水的联系:冬季QBO的调制作用[J]. 热带气象学报, 2019, 35(2): 210-223. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.019
引用本文: 刘楚薇, 饶建, 吴志文, 胡家晖, 马小涵, 刘韵雯, 王博. ENSO与中国夏季降水的联系:冬季QBO的调制作用[J]. 热带气象学报, 2019, 35(2): 210-223. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.019
Chu-wei LIU, Jian RAO, Zhi-wen WU, Jia-hui HU, Xiao-han MA, Yun-wen LIU, Bo HUANG. LINKAGE BETWEEN ENSO AND CHINA SUMMER RAINFALL: MODULATION BY QBO[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2019, 35(2): 210-223. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.019
Citation: Chu-wei LIU, Jian RAO, Zhi-wen WU, Jia-hui HU, Xiao-han MA, Yun-wen LIU, Bo HUANG. LINKAGE BETWEEN ENSO AND CHINA SUMMER RAINFALL: MODULATION BY QBO[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2019, 35(2): 210-223. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.019

ENSO与中国夏季降水的联系:冬季QBO的调制作用

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.019
基金项目: 

国家重点研发计划 2016YFA0602104

江苏省大学生创新创业训练计划 201710300062Y

国家自然科学基金 41705024

南京信息工程大学科研启动金 2016r060

详细信息
    通讯作者:

    饶建,男,江苏省人,讲师,主要从事平流层动力学和海气相互作用方向的研究工作。E-mail: raojian@nuist.edu.cn

  • 中图分类号: P434.4

LINKAGE BETWEEN ENSO AND CHINA SUMMER RAINFALL: MODULATION BY QBO

  • 摘要: 使用NCEP/NCAR再分析资料、中国气象局台站降水资料和GPCC降水资料,系统研究了在冬季平流层准两年振荡(Quasi-Biennial Oscillation, QBO)调制下,厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation, ENSO)不同阶段与中国夏季降水的可能联系。根据两者的位相和强度,可将它们的配置分为QBO西风/El Niño、QBO西风/La Niña、QBO东风/El Niño、QBO东风/La Niña。研究结果表明,在年际时间尺度上,ENSO和QBO无显著相关关系。冬季QBO西风位相时,El Niño发展年夏季,我国整体偏旱,而华南偏涝;衰减年夏季,华南、华东北部偏旱,东北、长江流域偏涝。La Niña发展年夏季,我国东部降水异常呈负-正-负的三极分布;衰减年夏季,东南沿海偏涝。冬季QBO东风位相时,El Niño发展年夏季,长江以北偏旱;衰减年夏季,我国东部降水异常呈负-正-负的三极分布。La Niña发展年夏季,江淮和华南南部偏旱;衰减年夏季,我国东部沿海偏涝。ENSO是影响我国夏季降水异常的重要因子,而QBO的调制作用在ENSO衰减年夏季更为显著。相比冬季QBO东(西)风位相,QBO西(东)风位相时El Niño (La Niña)期间赤道西太平洋负(正)海温异常更强,衰减年夏季位于西太平洋的异常下沉(上升)运动和印度洋的异常上升(下沉)运动更强更深厚,西太平洋副热带高压范围更大(小),南亚高压更偏东(西)。

     

  • 图  1  冬季Niño3.4 (170~120 °W, 5 °S~5 °N)指数

    (a,单位: ℃; 参考线: 0和±0.5倍标准差)与冬季
    QBO指数(5 °S~5 °N, 50 hPa)时间序列
    (b,单位: m/s; 参考线: 0和±5)

    图  2  冬季平均的Niño3.4 (纵坐标,单位:℃)和冬季平均的QBO (横坐标,单位:m/s)指数散点图

    图  3  ENSO发展年夏季(a1~d1)与衰减年夏季(a2~d2)台站降水异常场(阴影,单位:mm /mon)以及850 hPa风场(矢量, 单位: m/s)

    a. WQBO-El; b. WQBO-La; c. EQBO-El; d. EQBO-La。黑线标出了降水异常通过0.10显著性检验。

    图  4  图 3,但降水数据源自全球降水气候中心月降水合成数据

    图  5  图 3,但为大气整层积分(1 000~300 hPa)的水汽通量散度异常(单位:mm/mon)

    灰色阴影为地形海拔高度超过1 500 m的区域。

    图  6  赤道(5 °S~5 °N) SST (阴影,单位:℃)与850 hPa风场(矢量,单位:m/s)异常的经度-时间演变

    a. WQBO-El; b. WQBO-La; c. EQBO-El; d. EQBO-La。纵坐标的0和1分别代表ENSO发展年和衰减年。黑线标出了SST异常通过0.10显著性检验的区域。

    图  7  ENSO发展年夏季(a1~d1)、成熟位相冬季(a2~d2)及衰减年夏季(a3~d3)赤道(5 °S~5 °N)垂直速度(ω)异常高度-经度分布

    a. WQBO-El; b. WQBO-La; c. EQBO-El; d. EQBO-La。阴影区标出了异常通过0.10显著性检验的区域。

    图  8  ENSO发展年夏季(a1~d1)与ENSO衰减年夏季(a2~d2) 850 hPa高度异常

    等值线单位:gpm。a. WQBO-El; b. WQBO-La; c. EQBO-El; d. EQBO-La。灰色阴影为地形海拔高度超过1 500 m的区域,打点区的高度异常超过0.10的显著性检验。

    图  9  ENSO发展年(a)与衰减年(b)夏季850 hPa太平洋副热带高压(1 520 gpm)的范围与位置

    图  10  ENSO发展年(a)与衰减年(b)夏季100 hPa南亚高压(16 800 gpm)的范围与位置

    表  1  冬季QBO和ENSO不同极端位相的配置统计表

    配置类型 年份
    WQBO-El 1968/1969, 1972/1973, 1982/1983, 1987/1988, 1992/1993, 1994/1995
    WQBO-La 1970/1971, 1974/1975, 1975/1976, 1984/1985, 1989/1990, 1998/1999, 2005/2006, 2007/2008
    EQBO-El 1969/1970, 1976/1977, 1983/1984, 1986/1987, 1991/1992, 1997/1998, 2002/2003, 2004/2005, 2006/2007, 2009/2010, 2015/2016
    EQBO-La 1964/1965, 1973/1974, 1985/1986, 1988/1989, 1995/1996, 1999/2000, 2000/2001, 2011/2012
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-08
  • 修回日期:  2018-10-28
  • 刊出日期:  2019-04-01

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