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广东2月“冷干”和“暖干”年代际特征对比及其与海温异常的联系

胡蓓蓓 胡娅敏

胡蓓蓓, 胡娅敏. 广东2月“冷干”和“暖干”年代际特征对比及其与海温异常的联系[J]. 热带气象学报, 2021, 37(1): 61-72. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.006
引用本文: 胡蓓蓓, 胡娅敏. 广东2月“冷干”和“暖干”年代际特征对比及其与海温异常的联系[J]. 热带气象学报, 2021, 37(1): 61-72. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.006
HU Bei-bei, HU Ya-min. COMPARISON OF INTER-DECADAL CHARACTERISTICS OF'COLD-DRY'AND'WARM-DRY'PERIOD AND THEIR RELATIONSHIP WITH SEA SURFACE TEMPERATURE ANOMALIES IN GUANGDONG[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2021, 37(1): 61-72. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.006
Citation: HU Bei-bei, HU Ya-min. COMPARISON OF INTER-DECADAL CHARACTERISTICS OF'COLD-DRY'AND'WARM-DRY'PERIOD AND THEIR RELATIONSHIP WITH SEA SURFACE TEMPERATURE ANOMALIES IN GUANGDONG[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2021, 37(1): 61-72. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.006

广东2月“冷干”和“暖干”年代际特征对比及其与海温异常的联系

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.006
基金项目: 国家重点基础研究发展计划项目(2018YFA0606203);国家自然科学基金(41790471,42075040);中国科学院战略性先导科技专项(XDA20100304);广东省科技计划项目(20180207);广东省气象局重点项目(GRMC2018Z02)共同资助
详细信息
    通讯作者:

    胡娅敏,女,湖北省人,研究员级高级工程师,主要从事气候预测和气候变化研究。E-mail: huym@gd121.cn

  • 中图分类号: P412.16

COMPARISON OF INTER-DECADAL CHARACTERISTICS OF'COLD-DRY'AND'WARM-DRY'PERIOD AND THEIR RELATIONSHIP WITH SEA SURFACE TEMPERATURE ANOMALIES IN GUANGDONG

  • 摘要: 根据1961—2019年广东86个站点的降水和气温以及大气环流和海温资料,采用统计分析方法,研究广东2月降水和气温的时空分布特征及其相应的大气环流与海温特征。结果表明:近59年广东2月有两个年代际降水偏少时段,但对应的气温特征显著不同,分别是1961—1981年“冷干”和1999—2019年“暖干”,其对应的大气环流特征表明,第一时段1961—1981年(第二时段1999—2019年)500 hPa高度场以经向(纬向)环流为主,东亚大槽偏强(弱),东亚冬季风偏强(弱),低层受异常北(南)风控制,地面冷高压偏强(弱),偏强的冷空气阻碍了来自海上的水汽输送(偏弱的冷空气不能南下至广东),使得广东处于水汽辐散区(青藏高原表现为反气旋式环流,南支系统不活跃,对广东地区水汽输送不足),最终导致广东2月低温少雨(高温少雨)。进一步的分析表明,热带东太平洋和北太平洋中部海温异常是影响广东2月降水的重要外强迫因子,其中第一时段1961—1981年(第二时段1999—2019年)是热带东太平洋(北太平洋中部)海温异常偏冷(暖)通过850 hPa经向风切变偏弱(北太平洋中部异常反气旋环流)来影响广东降水。热带印度洋全区一致型、西太平洋暖池区和北太平洋中部海温异常是影响广东2月气温的外强迫因子,其中前两者主要通过东亚大槽这一环流影响广东气温,而北太平洋中部海温仅影响“暖干”期下广东2月的气温。

     

  • 图  1  1908—2019年广州2月降水距平(a)、降水累积距平(b)和1961—2019年广东2月降水距平(c)时间序列

    a中直方图为降水距平时间序列,黑折线为9年Gauss滤波后的曲线,黑实线为1961—1981年距平平均,灰长虚线为1982
    —1998年距平平均,黑短虚线为1999—2019年距平平均,c同a,灰短虚线为一个标准差,a、b均去除长期趋势。

    图  2  图 1,但为气温

    图  3  广东2月1961—1981年(a、b)、1982—1998年(c、d)和1999—2019年(e、f)降水距平百分率(a、c、e,单位:%)和气温距平(b、d、f,单位:℃)的空间分布

    图  4  “冷干”期(a、c)和“暖干”期(b、d)广东2月北半球海平面气压距平(a、b,单位:hPa)和500 hPa位势高度距平(c、d,单位:gpm)合成场

    填色区为距平场,打点为通过0.01显著性检验。

    图  5  “冷干”期(a)和“暖干”期(b)2月东亚地区850 hPa风矢量距平(矢量图,单位:m/s)和整层积分水汽通量散度距平(填色图,深色为辐散,浅色为辐合,单位:10-5 kg/(m2·g))的合成场

    图  6  广东2月降水(a、c、e)和气温(b、d、f)年代际分量标准化序列对海表面温度回归的空间分布

    前一年12月(a)、1月(c)、2月(e)为降水回归,黑色方框表示NP海温指数区和EP海温指数区;前一年11月(b)、1月(d)、2月(f)为气温回归,灰色方框表示IOBW海温指数区和WPWPS海温指数区。

    图  7  “冷干”期(a)和“暖干”期(b)2月海表温度距平合成场(单位:℃)

    填色图为距平场,打点区域为通过0.01显著性检验,黑色方框和灰色方框同图 6指数区域。

    图  8  a. 1961—2019年EP指数年代际变化分量与500 hPa位势高度(填色图和等值线,单位:gpm,打点为通过0.1显著性检验)和850 hPa风场的回归分布(矢量,单位:m/s,黑色为通过0.1显著性检验的纬向风或经向风,黑色方框为V850指数区);b. 1961—2019年NP指数年代际变化分量与海平面气压场(填色图和等值线,单位:hPa,打点为通过0.1显著性检验,黑色方框为SLP_NP指数区)和850 hPa风场(矢量,单位:m/s,通过0.1显著性检验的纬向风或经向风)的回归分布;c. 1961—2019年IOBW指数年代际变化分量与500 hPa位势高度场(填色图和等值线,单位:gpm,打点为通过0.1显著性检验,黑色方框为EAT指数区)的回归分布。

    表  1  1961—2019年2月各海温指数年代际变化分量与广东2月降水和气温年代际变化分量的相关系数

    海温指数 降水 气温
    NP -0.51** 0.57**
    EP 0.49*
    IOBW 0.66**
    WPWPS 0.58**
    注:*为通过0.05显著性检验,**为通过0.01显著性检验。
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    表  2  近59年广东2月不同降水偏少期的气候特征对比

    分类 特征 “冷干”期1961—1981 “暖干”期1999—2019
    大尺度环流特征 海平面气压 冷高压偏强 冷高压偏弱
    500 hPa高度场 经向环流 纬向环流
    东亚大槽偏强 东亚大槽偏弱
    东亚冬季风偏强 东亚冬季风偏弱
    水汽输送 水汽辐散区 南支系统不活跃
    水汽输送不足
    海温 影响气温的区域 热带印度洋全区一致型
    西太平洋暖池区
    热带印度洋全区一致型
    西太平洋暖池区
    北太平洋中部
    影响降水的区域 热带东太平洋 北太平洋中部
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-09
  • 修回日期:  2020-08-26
  • 刊出日期:  2021-02-01

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