EFFECTS OF SPRING SENSIBLE HEAT IN THE TIBETAN PLATEAU ON MIDSUMMER PRECIPITATION IN SOUTH CHINA UNDER ENSO
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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。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.
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Key words:
- sensible heat /
- Tibetan Plateau /
- ENSO /
- the midsummer precipitation in south China
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图 6 同图 5,但为类型7~8
a~d分别为类型5~8。
图 7 同图 5,但为类型9~12
a~d分别为类型9~12。
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。 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 -
[1] 周秀骥, 赵平, 陈军明, 等.青藏高原热力作用对北半球气候影响的研究[J].中国科学(D辑:地球科学), 2009, 39(11): 1 473-1 486. [2] 乔钰, 周顺武, 马悦, 等.青藏高原的动力作用及其对中国天气气候的影响[J].气象科技, 2014, 42(6): 1 039-1 046. [3] ZHAO P, CHEN L X. Interannual variability of atomspheric heat source/sink over the Qinghai-Xizang (Tibetan) Plateau and its relation to circulation[J]. Adv Atmos Sci, 2001, 18(1): 106-116. [4] 王美蓉, 周顺武, 段安民.近30年青藏高原中东部大气热源变化趋势:观测与再分析资料对比[J].科学通报, 2012, 57(2-3): 178. [5] 叶笃正, 罗四维, 朱抱真.西藏高原及其附近的流场结构和对流层大气的热量平衡[J].气象学报, 1957, 28(2): 20-33. [6] FLOHN H. Large-scale aspects of the "summer monsoon" in South and East Asia[J]. J Metor Soc Japan, 1957, 75(35): 180-186. [7] DUAN A, WU G X. Role of the Tibetan Plateau thermal forcing in the summer climate patterns over subtropical Asia[J]. Clim Dyn, 2005, 24(7-8): 793-807. [8] 吴国雄, 刘屹岷, 何编, 等.青藏高原感热气泵影响亚洲夏季风的机制[J].大气科学, 2018, 42(3): 488-504. [9] Zhu L H, Huang G, Fan G Z, et al. Elevation-dependent sensible heat flux trend over the Tibetan Plateau and its possible causes[J]. Clim Dyn, 2018, 52 (7-8):3 997-4 009. [10] 柏晶瑜, 徐祥德, 周玉淑, 等.青藏高原SH异常对长江中下游夏季降水影响的初步研究[J].应用气象学报, 2003, 14(3): 363-368. [11] 王跃男, 陈隆勋, 何金海, 等.夏季青藏高原热源低频振荡对我国东部降水的影响[J].应用气象学报, 2009, 20(4): 419-427. [12] 赵平, 陈隆勋. 35年来青藏高原大气热源气候特征及其与中国降水的关系[J].中国科学(D辑:地球科学), 2001, 31(4): 327-332. [13] 钱永甫, 张艳.青藏高原热力异常对南海夏季风强度和华南降水的影响研究[C].中国气象学年会, 2005. [14] 敖婷, 李跃清.夏季青藏高原及周边热力特征与东亚降水的区域关系[J].高原气象, 2015, 34(5): 1 204-1 216. [15] 薛一迪, 王亚非. ENSO位相转换期北太平洋热带外大气对热带东太平洋海温的影响[J].热带气象学报, 2018, 34(2): 162-176. [16] 桂发银, 李崇银, 黎鑫, 等.有无El Niño情况下印度洋偶极子演变特征及机理研究[J].热带气象学报, 2018, 34(4): 433-450. [17] 祁莉, 马威威, 何金海, 等.秋季北极海冰对EP型ENSO的非线性响应[J].大气科学学报, 2019, 42(1): 117-128. [18] ANDERSON B T, PEREZ R C. ENSO and non-ENSO induced charging and discharging of the equatorial Pacific[J]. Clim Dyn, 2015, 45(9-10): 2 309-2 327. [19] 史久恩, 林学椿.厄尔尼诺现象和我国夏季(6-8月)降水、气温的关系[J].气象, 1983, 9(4): 2-5. [20] ZHANG W J, JIN F F, STUECKER M F, et al. Unraveling El Niño's impact on the East Asian Monsoon and Yangtze River summer flooding[J]. Geophys Res Lett, 2016, 43(11): 375-382. [21] 林爱兰, 张人禾. ENSO对南海海温异常影响的机理分析[C].中国气象学会年会, 2004. [22] 李天然, 张人禾, 温敏. ENSO对中国冬半年降水影响的不对称性及机制分析[J].热带气象学报, 2017, 33(1): 1-10. [23] HUANG R H, WU Y F. The influence of ENSO on the summer climate change in China and its mechanism[J]. Adv Atmos Sci, 1989, 6(1): 21-31. [24] 邹力, 倪允琪. ENSO对亚洲夏季风异常和我国夏季降水的影响[J].热带气象学报, 1997, 13(4): 306-314. [25] 宗海锋, 陈烈庭, 张庆云, 等. ENSO与中国夏季降水年际变化关系的不稳定性特征[J].大气科学, 2010, 34(1): 184-192. [26] 戴逸飞, 李栋梁, 王慧.青藏高原地面SH强度指数的建立及其对华南盛夏降水的影响[J].应用气象学报, 2017, 28(2): 157-167. [27] DUAN A, WU G X. Weakening trend in the atmospheric heat source over the Tibetan Plateau during recent decades. Part I: Observations[J]. J Climate, 2008, 21(13): 3 149-3 164. [28] LI G, DUAN T, GONG Y. The bulk transfer coefficients and surface fluxes on the western Tibetan Plateau[J]. China Sci Bull, 2000, 45(13): 1 221-1 226. [29] YEH T C, GAO Y X. Meteorology of the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau[M]. Beijing: Science Press, 1979: 278. [30] DUAN A, SUN R Z, HE J H. Impact of surface sensible heating over the Tibetan Plateau on the western pacific subtropical high: A Land-Air-Sea interaction perspective[J]. Adv Atmo Sci, 2017, 34(2): 157-168. [31] 许智棋, 陈海山.近50a华南盛夏降水的季节内差异及大气环流异常特征分析[J].气象科学, 2018, 38(1): 1-10. [32] WANG C, LI C, MU M, et al. Seasonal modulations of different impacts of two types of ENSO events on tropical cyclone activity in the western North Pacific[J]. Clim Dyn, 2013, 40(11-12): 2 887-2 902. [33] GAO Y. Shift of the principal mode of Pan-Asian monsoon summer precipitation in terms of spatial pattem[J]. Atmos Ocean Sci Lett, 2017, 10(3): 221-227. [34] 张人禾, 闵庆烨, 苏京志.厄尔尼诺对东亚大气环流和中国降水年际变异的影响:西北太平洋异常反气旋的作用[J].中国科学(D辑:地球科学), 2017, 47(5): 544-553. [35] 张琼, 吴国雄.长江流域大范围旱涝与南亚高压的关系[J].气象学报, 2001, 59(5): 569-577. [36] 朱玲, 左洪超, 李强, 等.夏季南亚高压的气候变化特征及其对中国东部降水的影响[J].高原气象, 2010, 29(3): 671-679. [37] 王群, 周文君, 张福颖, 等.南亚高压位置与中南半岛和青藏高原热源变化的关系[J].大气科学学报, 2015, 38(3): 716-720. [38] 金爱浩, 曾刚, 多晔, 等.南亚高压与西太平洋副热带高压经纬位置配置对中国东部夏季降水的影响[J].热带气象学报, 2018, 34(6): 806-818. [39] 冯琬, 范广洲, 朱丽华, 等.夏季南亚高压与西太平洋副热带高压的相关性分析[J].热带气象学报, 2014, 30(5): 963-970. [40] 胡景高, 陶丽, 周兵.南亚高压活动特征及其与我国东部夏季降水的关系[J].高原气象, 2010, 29(1): 128-136. [41] 胡俊.青藏高原热力作用和印度洋海盆一致模对东亚夏季风年际变率的协同影响及相互作用[D]. 2014. [42] 谭言科, 张人禾, 何金海, 等.热带印度洋海温的年际变化与ENSO[J].气象学报, 2004, 62(6): 831-840. [43] ZHAO Y, DUAN A M, WU G X. Interannual variability of late-spring circulation and diabatic heating over the Tibetan Plateau associated with Indian ocean forcing[J]. Adv Atmo Sci, 2018, 35(8): 927-941. [44] 薛旭.厄尔尼诺-南方涛动事件对南亚高压影响的不稳定性及其机理研究[D].北京: 中国科学院大气物理研究所, 2016. -