RELATIVE CONTRIBUTION OF INTRA-SEASONAL AND ABOVE SEASONAL COMPONENTS OF TROPOSPHERIC TEMPERATURE TO THE INTERDECADAL CHANGE OF THE SOUTH CHINA SEA SUMMER MONSOON ONSET
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摘要: 南海夏季风爆发时间在1993/1994年出现显著的年代际提早, 探讨了大气要素场的不同时间尺度分量季节演变的年代际变异对南海夏季风爆发时间的年代际变异的相对影响作用。南海夏季风爆发时间的年代际提早与南海季风区对流层经向温度梯度季节性逆转的年代际提早有密切联系。南海季风区5月中对流层经向温度梯度年代际增强主要由季风区北部温度的年代际显著增暖造成。季内分量和季节以上分量对1993年之前南海季风区经向温度梯度逆转及加强时间偏晚的作用同等重要。经向温度梯度距平的季节以上分量主要源于季风区北部温度相应分量的贡献, 而季节内分量则主要由南部相应分量影响所致, 并由25~90 d分量所主导。季节以上分量对1994年之后南海季风区经向温度梯度逆转及加强时间偏早的贡献要大于季节内分量的贡献。经向温度梯度距平的季节以上分量和季内分量对总距平的正贡献都主要来自于季风区北部温度相应分量。两种季内低频分量对温度梯度季内分量的贡献率相当, 10~25 d分量主要由南海北部温度相应分量所主导, 25~90 d分量对总距平的正贡献也源自北部分量。准双周振荡分量对各年代南海夏季风爆发具有明显的触发作用。
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关键词:
- 南海夏季风 /
- 爆发 /
- 年代际变异 /
- 季节内变化与季节以上变化
Abstract: The South China Sea summer monsoon (SCSSM) onset experiences evidently an interdecadal change around mid-1990 s. This study examines the relative contribution of different time-scale components of tropospheric temperature to the interdecadal change of the SCSSM onset. The interdecadal advanced onset of SCSSM is closely linked to the interdecadal advance of the seasonal reversion of temperature meridional gradient (TMG) over the SCSSM region. The interdecadal enhancement of the TMG over the SCSSM region in mid-May is mainly contributed by the evident interdecadal warming of tropospheric temperature over the northern part of the SCSSM region. Both intraseasonal and above seasonal components exert evident influence on the late seasonal reversion of TMG in the period prior to 1993. The TMG above seasonal component is mainly controlled by the corresponding counterpart of tropospheric temperature over the northern part of the SCSSM region, while the TMG intraseasonal component dominant on 25-90-day is contributed by the corresponding counterpart of tropospheric temperature over the southern part of the SCSSM region. The above seasonal component devotes a greater contribution than the intraseasonal component to the interdecadal advance of the seasonal reversion of temperature meridional gradient (TMG) over the SCSSM region in the period post 1994, and both intraseasonal and above seasonal TMG components are controlled by the counterparts over the northern part of the SCSSM region. Furthermore, the 10-25-day and 25-90-day components make an equal contribution to the intraseasonal time-scale component of TMG, and two intraseasonal components are mainly controlled by the counterparts over the northern part of the SCSSM region. The quasi-biweekly component exerts evidently a triggering effect on the SCSSM onset for each period. -
图 1 南海区域（109.5~120.0 °E，4.5~19.5 °N）平均的850 hPa纬向风(a)、200 hPa的纬向风(b)和高低层纬向风切变(c)
红色、蓝色和黑色分别表示1979－1993年、1994－2010年和1979－2010年时段的平均，单位：m/s；图c的水平直线为-5 m/s线。
图 2 5月18日(a)、5月21日(b)的1979—1993年平均的逐日850 hPa风场和5月13日(c)、5月16日(d)的1994—2010年平均的逐日850 hPa风场
单位：m/s。
图 3 南海北部N（109.5~120.0 °E，16.5~21.0 °N）和南海南部S（109.5~120 °E，1.5 °S~3 °N）上空850~200 hPa平均的经向温度梯度（a，TN—TS）及北部温度TN（b），南部温度TS（c）的季节演变
红色、蓝色和黑色分别表示1979－1993年、1994－2010年和1979－2010年时段的平均，阴影范围表示各曲线0.5倍标准差。单位：℃。南海南部和北部区域如图 1d的矩形框所示。
图 4 不同年代沿109.5~120.0 °E平均的850~200 hPa平均气温及其差值的纬度-时间剖面图
a. 1979—1993年平均值；b. 1994—2010年平均值；c. 1994—2010年与1979—1993年的差值。单位：℃。
图 5 不同年代平均的200 hPa的位势高度（等值线，dgpm）和850~200 hPa平均温度（填色，℃）沿100~105 °E的纬度-时间剖面图
a. 1979—1993年；b. 1994—2010年。
图 6 a. 1994－2010年平均的5月16日200 hPa位势高度（等值线，dgpm）和850~200 hPa平均温度（填色，℃）；b. 1994－2010年平均的200 hPa南亚高压中心位置（蓝线）和850~200 hPa平均温度的暖心位置（红线），图中数字代表日期，如“5.10”表示5月10日。
图 7 a.南海区域（109.5~120.0 °E，4.5~19.5 °N）平均及5月11—20日平均850 hPa纬向风；b.南海北部N（109.5~120 °E，16.5~21.0 °N）和南海南部S（109.5~120.0 °E，1.5 °S~3.0 °N）上空850~200 hPa平均及5月11—20日平均的经向温度梯度（TN—TS）
红虚线表示所在时段的平均值。
图 8 南海北部N（109.5~120.0 °E，16.5~21.0 °N）和南海南部S（109.5~120.0 °E，1.5 °S~3.0 °N）上空850~200 hPa平均的温度及其经向梯度的距平时间曲线
左栏和右栏分别对应1979—1993年和1994—2010年平均的情况。a、d.经向温度梯度（TN-TS）; b、e.北部温度TN；c、f.南部温度TS。黑色、蓝色和红色分别表示总距平、>90 d距平分量和10~90 d距平分量。单位：℃。
图 10 1979—1993年（a、c）和1994—2010年（b、d）平均的850 hPa的纬向风距平不同周期分量沿115 °E的纬度-时间剖面图
a、b. 10~90 d分量；c、d.大于90 d分量。等值线间隔为0.3，单位：m/s。
图 11 1979—1993年（a、c）和1994—2010年（b、d）平均的850 hPa的纬向风距平不同周期分量沿115 °E的纬度-时间剖面图
a、b. 10~25 d分量，c、d. 25~90 d分量。等值线间隔为0.3，单位：m/s。
图 12 1979—1993年（a、c）和1994—2010年（b、d）平均的OLR距平不同周期分量沿115 °E的纬度-时间剖面图
a、b. 10~90 d分量；c、d.大于90 d分量。单位：W/m2。
图 13 1979—1993年（a、c）和1994—2010年（b、d）平均的OLR距平不同周期分量沿115 °E的纬度-时间剖面图
a、b. 10~25 d分量，c、d. 25~90 d分量。单位：W/m2。
表 1 南海北部N（109.5~120.0 °E，16.5~21.0 °N）和南部S（109.5~120.0 °E，1.5 °S~3.0 °N）上空850~200 hPa平均的温度TN，TS及其经向梯度TN—TS的各分量距平值（单位：℃）及贡献率
时间变量 5月17—21日平均(1979—1993年) 5月12—16日平均(1994—2010年) TN-TS TN -TS TN-TS TN -TS 总距平 -0.178(100%) -0.097(54.5%) -0.081(45.5%) 0.128(100%) 0.183(143%) -0.055(-43%) >90 d -0.094(52.8%) -0.076(80.9%) -0.018(19.1%) 0.088(68.8%) 0.081(92%) 0.007(8%) 10~90 d -0.083(46.6%) -0.023(27.7%) -0.060(72.3%) 0.052(40.6%) 0.116(223%) -0.064(-123%) 25~90 d -0.119(66.9%) -0.072(60.5%) -0.047(39.5%) 0.024(18.8%) 0.085(354%) -0.062(-254%) 10~25 d 0.036(-20.2%) 0.049(136.1%) -0.013(-36.1%) 0.028(21.9%) 0.031(110.7%) -0.002(-10.7%) 注：（1）TN-TS列中括号的百分数表示该分量距平值对占总距平的百分率；（2）TN、TS列的百分数表示该分量值占同时段同类分量的TN-TS值的百分率。 
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