在ENSO不同位相下青藏高原春季感热对华南盛夏降水的影响

单幸; 周顺武; 王美蓉; 郑丹; 王传辉

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2020.007

在ENSO不同位相下青藏高原春季感热对华南盛夏降水的影响

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.007

1.
南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气候与环境变化国际合作联合实验室/资料同化研究与应用中心，江苏南京 210044
2.
安徽省气象局，安徽合肥 230061

基金项目:

国家自然科学基金项目 41175081

国家自然科学基金项目 91337218

国家自然科学基金项目 41605039

国家自然科学基金项目 41801017

国家自然科学基金项目 91637105

国家自然科学基金项目 41775048

第二次青藏高原综合科学考察研究项目 2019QZKK0105

详细信息

通讯作者:
周顺武，男，四川省人，教授，主要从事气候动力学研究。E-mail: zhou@nuist.edu.cn

中图分类号: P434.4
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出版历程
- 收稿日期: 2019-02-24
- 修回日期: 2019-08-08
- 刊出日期: 2020-02-01

EFFECTS OF SPRING SENSIBLE HEAT IN THE TIBETAN PLATEAU ON MIDSUMMER PRECIPITATION IN SOUTH CHINA UNDER ENSO

1.
Key Laboratory of Meteorological Disaster, Ministry of Education, Joint International Research Laboratory of Climate and Environment Change, Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters, Joint Center for Data Assimilation Research and Applications, Nanjing University of Information Science &Technology, Nanjing 210044, China
2.
Anhui Provincial Meteorological Bureau, Hefei 230061, China

摘要

摘要: 根据青藏高原(简称高原)春季感热(Sensible Heat，SH)异常和ENSO不同位相，划分出12种类型，研究了高原春季(5月)SH异常和前冬ENSO对华南盛夏(7—8月)降水的影响及相对影响程度。结果表明：高原春季SH和前冬ENSO均对华南盛夏降水有较显著的影响，即当两者分别处于各自正(负)位相时，华南盛夏降水普遍偏少(多)；通过对两者的单独作用和协同作用的分析表明，高原春季SH对华南盛夏降水贡献要更大。影响机制分析发现华南盛夏降水受西太平洋副热带高压(简称西太副高)和南亚高压共同影响，ENSO直接影响西太副高，而高原春季SH异常则对南亚高压作用显著，因此在两者共同影响下，两个高压的变化共同导致华南盛夏降水出现异常。
- 青藏高原 /
- 春季感热 /
- ENSO /
- 华南盛夏降水
Abstract: This paper categorized 12 types of Sensible Heat (SH) and ENSO abnormal phases in the Tibetan plateau (plateau for short) and studied the influence and relative importance of ENSO and SH in spring (May) on midsummer (July-August) precipitation in south China. The main conclusions are as follows: both SH and ENSO have significant influence on the south China midsummer precipitation. When the two are in their respective positive (negative) phases, the south China midsummer precipitation is generally less (more). The independent and synergistic effects of the two indicate that the relative contribution of plateau SH to the south China midsummer precipitation is larger. The analysis of the influence mechanism shows that the midsummer precipitation in south China is affected by the subtropical high in the western Pacific and the south Asian high. ENSO directly affects the western Pacific subtropical high, while the spring SH anomaly in the plateau has a significant effect on the south Asian high. Therefore, under the combined influence of the two, the changes of the two high pressures jointly lead to the abnormal summer precipitation in south China.
- sensible heat /
- Tibetan Plateau /
- ENSO /
- the midsummer precipitation in south China

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图 1 1979—2014年气候态的高原热源及其各分量、SH与LH标准差的年循环(单位：W/m²)

实线代表高原热源，虚线代表高原SH，点虚线代表高原LH；黑色实心柱表示SH标准差，白色柱表示LH标准差。气候平均(W/m²)

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图 2 1979—2014年5月高原SH通过EOF分解得到的第一模态空间分布(a)、原始时间序列(b)、去趋势时间序列(c)

a中的黑色实心圆点代表高原71个站点分布。

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图 3 1979—2014年与中国盛夏(7—8月)降水分别与5月高原SH强度指数(a)和前冬12月Niño3指数(b)的相关系数分布图

a中的实心圆点表示华南站点；打点区域为通过0.1显著性水平检验。

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图 4 华南盛夏降水标准化序列分别回归到5月高原SH场(a)和前冬12月SST场(b)以及5月高原SH指数标准化(黑色实线)、前冬12月Niño3指数距平(单位：℃)(黑色虚线)、华南盛夏降水距平(柱状图)的标准化序列(c) a和b中打点区域通过0.05显著性水平检验；b中方框表示Niño3海区的范围；c中上下两条直线分别为±0.5倍标准差。

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图 5 1979—2014年期间在前冬ENSO不同位相年或高原春季SH异常时华南盛夏降水距平合成图

a~d分别为类型1~4；打点区域通过0.1显著性水平检验，单位：mm。

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图 6 同图 5，但为类型7~8

a~d分别为类型5~8。

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图 7 同图 5，但为类型9~12

a~d分别为类型9~12。

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图 8 前冬El Niño年(a)和La Niña年(b)及高原SH偏强年(c)和偏弱年(d)整层水汽输送(单位：kg/(m·s))及水汽通量散度(单位：10-5 g/(cm2 ·hPa·s))距平合成图

实线1 254和588 dgpm分别表示200 hPa南亚高压和500 hPa西太副高的特征线。a~d分别为类型1~4。

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图 9 高原SH单独影响下沿115 °E的盛夏经圈环流差值(ν的单位：m/s，w的单位：0.01 m/s)的纬度-高度剖面图(a、c)及整层水汽输送(单位：kg/(m·s))和水汽通量散度(单位：10-5 g/(cm²·hPa·s)(b、d)

a、b为类型7，c、d为类型8；a和c的阴影区表示直速度w < 0的区域。

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图 10 前冬12月El Ni?觡o年(a)和La Ni?觡a年(b)5月高原SH距平分布

单位：W/m²；图中打点区域通过0.1显著性水平检验。

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表 1 华南盛夏降水序列与前期5月高原SH指数及与前冬12月Niño3指数的相关系数及偏相关系数系数

系数	降水SH	降水与Ni.o3指数
相关系数	-0.53**	-0.36*
偏相关系数	-0.48**	-0.23
为通过0.05显著性水平检验；*为通过0.01显著性水平检验。

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表 2 1979—2014年前冬12月ENSO不同位相年和高原春季SH异常年相匹配给出的12个类型年份

第一组				第二组				第三组
类型1	类型2	类型3	类型4	类型5	类型6	类型7	类型8	类型9	类型10	类型11	类型12
1980	1984	1979	1980	1983	1985	1979	1980	1987	1980	1984	1986
1983	1985	1982	1981	1988	1986	1982	1981	1998	1995	1996	2011
1987	1986	1986	1984	1992	1989	1986	1990	2005	2007	1999	2012
1988	1989	1987	1990	1995	1997	1993	1995			2000
1992	1996	1993	1995	2003	2011	2009	2001			2006
1995	1997	1998	1996	2007		2011	2002			2008
1998	1999	2004	1999	2010		2012	2007
2003	2000	2005	2000			2014
2005	2006	2009	2001
2007	2008	2011	2002
2010	2011	2012	2006
	2012	2014	2007
			2008

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