欧亚大陆积雪与华南前汛期降水在年际尺度上具有非常密切的联系.本研究揭示了欧亚大陆三月份雪盖异常对夏季风爆发前后华南前汛期两个阶段降水的不同调控机制.华南夏季风爆发前,东欧西部地区的异常雪盖可以激发出一个向东南方向传播的波列影响中亚地区,使得中亚地区出现异常气旋式环流.该气旋式异常环流增强了中纬度西风气流,并有利于纬向风异常波列传播到东亚地区,使得东亚副热带西风急流和西北太平洋副热带高压均得到增强.因此,华南地区在上层辐散、垂直上升运动和水汽辐合都得到增强的有利条件下触发了更多降水.然而在夏季风爆发后,东欧东部和贝加尔湖以东地区三月份的雪盖异常将使得华南地区降雨受到抑制.东欧和贝加尔湖东部地区的积雪异常分别激发出向东南和向南的波列传播到低纬地区,这两个波列大大增强了西北太平洋副热带高压.东欧东部地区的异常雪盖激发的波列有利于西北太平洋地区上空出现负位势高度异常,使得该地区反气旋式环流斜压性增强,从而在下沉气流控制下华南地区降水受到抑制.数值试验的结果进一步强有力验证了欧亚大陆异常雪盖对华南前汛期两个阶段降水的不同调控作用.
欧亚大陆积雪与华南前汛期降水在年际尺度上具有非常密切的联系.本研究揭示了欧亚大陆三月份雪盖异常对夏季风爆发前后华南前汛期两个阶段降水的不同调控机制.华南夏季风爆发前,东欧西部地区的异常雪盖可以激发出一个向东南方向传播的波列影响中亚地区,使得中亚地区出现异常气旋式环流.该气旋式异常环流增强了中纬度西风气流,并有利于纬向风异常波列传播到东亚地区,使得东亚副热带西风急流和西北太平洋副热带高压均得到增强.因此,华南地区在上层辐散、垂直上升运动和水汽辐合都得到增强的有利条件下触发了更多降水.然而在夏季风爆发后,东欧东部和贝加尔湖以东地区三月份的雪盖异常将使得华南地区降雨受到抑制.东欧和贝加尔湖东部地区的积雪异常分别激发出向东南和向南的波列传播到低纬地区,这两个波列大大增强了西北太平洋副热带高压.东欧东部地区的异常雪盖激发的波列有利于西北太平洋地区上空出现负位势高度异常,使得该地区反气旋式环流斜压性增强,从而在下沉气流控制下华南地区降水受到抑制.数值试验的结果进一步强有力验证了欧亚大陆异常雪盖对华南前汛期两个阶段降水的不同调控作用.
欧亚大陆积雪与华南前汛期降水在年际尺度上具有非常密切的联系.本研究揭示了欧亚大陆三月份雪盖异常对夏季风爆发前后华南前汛期两个阶段降水的不同调控机制.华南夏季风爆发前,东欧西部地区的异常雪盖可以激发出一个向东南方向传播的波列影响中亚地区,使得中亚地区出现异常气旋式环流.该气旋式异常环流增强了中纬度西风气流,并有利于纬向风异常波列传播到东亚地区,使得东亚副热带西风急流和西北太平洋副热带高压均得到增强.因此,华南地区在上层辐散、垂直上升运动和水汽辐合都得到增强的有利条件下触发了更多降水.然而在夏季风爆发后,东欧东部和贝加尔湖以东地区三月份的雪盖异常将使得华南地区降雨受到抑制.东欧和贝加尔湖东部地区的积雪异常分别激发出向东南和向南的波列传播到低纬地区,这两个波列大大增强了西北太平洋副热带高压.东欧东部地区的异常雪盖激发的波列有利于西北太平洋地区上空出现负位势高度异常,使得该地区反气旋式环流斜压性增强,从而在下沉气流控制下华南地区降水受到抑制.数值试验的结果进一步强有力验证了欧亚大陆异常雪盖对华南前汛期两个阶段降水的不同调控作用.
利用中国气象局提供的1960—2019年江南区站点观测逐日降水数据,分析了江南春雨不同持续时长雨日的变化及其与欧亚大陆积雪的联系。结果表明,江南春雨以持续5 d及以上的长持续降水为主,但降水日数下降趋势明显,导致长持续降水减少。利用奇异值分解法(Singular Value Decomposition, SVD)发现,欧亚大陆3—5月积雪覆盖率与江南春雨雨日数有显著正相关关系。将(48°~59°N,90°~110°E)区域平均积雪覆盖率定义为积雪覆盖指数,通过指数与同期大气环流的回归分析发现,当积雪偏少时,我国中北部及西伯利亚地区500 hPa位势高度正异常,在江南区850 hPa风场和水汽通量场西南向负异常,导致江南春雨雨日数减少。合成分析进一步验证了积雪偏少会在江南区形成异常东北风抑制水汽输送至江南地区,不利于降水发生。
利用中国气象局提供的1960—2019年江南区站点观测逐日降水数据,分析了江南春雨不同持续时长雨日的变化及其与欧亚大陆积雪的联系。结果表明,江南春雨以持续5 d及以上的长持续降水为主,但降水日数下降趋势明显,导致长持续降水减少。利用奇异值分解法(Singular Value Decomposition, SVD)发现,欧亚大陆3—5月积雪覆盖率与江南春雨雨日数有显著正相关关系。将(48°~59°N,90°~110°E)区域平均积雪覆盖率定义为积雪覆盖指数,通过指数与同期大气环流的回归分析发现,当积雪偏少时,我国中北部及西伯利亚地区500 hPa位势高度正异常,在江南区850 hPa风场和水汽通量场西南向负异常,导致江南春雨雨日数减少。合成分析进一步验证了积雪偏少会在江南区形成异常东北风抑制水汽输送至江南地区,不利于降水发生。
基于第六次耦合模式比较计划(CMIP6)的模式模拟数据和欧洲宇航局GlobSnow卫星遥感雪水当量(Snow Water Equivalent, SWE)资料,评估了CMIP6耦合模式对1981~2014年欧亚大陆冬季SWE的模拟能力,并应用多模式集合平均结果预估了21世纪欧亚大陆SWE的变化情况。结果表明,CMIP6耦合模式对冬季欧亚大陆中高纬度SWE空间分布具有较好的再现能力,能模拟出欧亚大陆中高纬度SWE的主要分布特征;耦合模式对SWE变化趋势及经验正交函数主要模态特征的模拟能力存在较大差异,但多模式集合能提高模式对SWE变化趋势和主要时空变化特征的模拟能力;此外,多模式集合结果对欧亚大陆冬季SWE与降水、气温的关系也有较好的再现能力。预估结果表明,21世纪欧亚大陆东北大部分地区的SWE均要高于基准期(1995~2014年),而90°E以西的欧洲大陆SWE基本上呈现减少的特征;21世纪早期,4种不同排放情景下积雪变化的差异不大,但21世纪后期积雪变化的幅度差异较大,而且排放越高积雪变化的幅度越大,模式不确定性也越大;进一步的分析表明,欧亚大陆冬季未来积雪变化特征的空间分布与全球变...
基于第六次耦合模式比较计划(CMIP6)的模式模拟数据和欧洲宇航局GlobSnow卫星遥感雪水当量(Snow Water Equivalent, SWE)资料,评估了CMIP6耦合模式对1981~2014年欧亚大陆冬季SWE的模拟能力,并应用多模式集合平均结果预估了21世纪欧亚大陆SWE的变化情况。结果表明,CMIP6耦合模式对冬季欧亚大陆中高纬度SWE空间分布具有较好的再现能力,能模拟出欧亚大陆中高纬度SWE的主要分布特征;耦合模式对SWE变化趋势及经验正交函数主要模态特征的模拟能力存在较大差异,但多模式集合能提高模式对SWE变化趋势和主要时空变化特征的模拟能力;此外,多模式集合结果对欧亚大陆冬季SWE与降水、气温的关系也有较好的再现能力。预估结果表明,21世纪欧亚大陆东北大部分地区的SWE均要高于基准期(1995~2014年),而90°E以西的欧洲大陆SWE基本上呈现减少的特征;21世纪早期,4种不同排放情景下积雪变化的差异不大,但21世纪后期积雪变化的幅度差异较大,而且排放越高积雪变化的幅度越大,模式不确定性也越大;进一步的分析表明,欧亚大陆冬季未来积雪变化特征的空间分布与全球变...
基于1980-2017年陕西省地面气象观测站观测资料、NCEP/NCAR月平均再分析资料和日本JRA-55再分析陆地雪深资料,对1980-2016年陕西冬季霾日数的时空变化及可能原因进行了分析。根据陕西冬季霾日数偏多年与偏少年的高度场环流背景,研究了影响陕西省冬季霾日数的主要环流系统。对欧亚大陆积雪深度分布对于陕西省冬季霾日数的影响进行了探讨。研究表明:(1)乌拉尔山地区的500hPa高度场负(正)异常中心,是有利于陕西省冬季霾日数增多(减少)的大气背景环流,影响陕西省霾日数变化的海平面气压存在地中海地区与中亚至西伯利亚地区反位相变化的特征。(2)欧洲地区积雪深度增加(减小),会造成陕西省冬季霾日数的减少(增多)的气象条件。(3)欧亚大陆积雪深度分布与陕西省冬季霾日数的相关呈现欧洲地区与西伯利亚地区反位相的分布,冬季积雪深度指数与陕西省冬季霾日数相关大于0.41,积雪深度指数正(负)异常会造成乌拉山地区位势高度负(正)异常,不利于(有利于)冷空气向东亚移动,造成有利于陕西省冬季霾日数的增多(减少)的气象条件。
基于1980-2017年陕西省地面气象观测站观测资料、NCEP/NCAR月平均再分析资料和日本JRA-55再分析陆地雪深资料,对1980-2016年陕西冬季霾日数的时空变化及可能原因进行了分析。根据陕西冬季霾日数偏多年与偏少年的高度场环流背景,研究了影响陕西省冬季霾日数的主要环流系统。对欧亚大陆积雪深度分布对于陕西省冬季霾日数的影响进行了探讨。研究表明:(1)乌拉尔山地区的500hPa高度场负(正)异常中心,是有利于陕西省冬季霾日数增多(减少)的大气背景环流,影响陕西省霾日数变化的海平面气压存在地中海地区与中亚至西伯利亚地区反位相变化的特征。(2)欧洲地区积雪深度增加(减小),会造成陕西省冬季霾日数的减少(增多)的气象条件。(3)欧亚大陆积雪深度分布与陕西省冬季霾日数的相关呈现欧洲地区与西伯利亚地区反位相的分布,冬季积雪深度指数与陕西省冬季霾日数相关大于0.41,积雪深度指数正(负)异常会造成乌拉山地区位势高度负(正)异常,不利于(有利于)冷空气向东亚移动,造成有利于陕西省冬季霾日数的增多(减少)的气象条件。
基于1948-2013年NCEP/NCAR逐月逐日冉分析资料、美国国家海洋大气局月平均海表温度资料,1958-2013年日本JRA-55再分析陆地雪深资料,采用850 hPa相对涡度场气旋追踪方法,统计了春季蒙古气旋的年际及年代际变化特征。根据蒙古气旋偏多年与偏少年的高度场环流背景,研究了影响蒙古气旋的主要环流系统。对北大西洋海温、欧亚大陆积雪深度分布对于蒙古气旋生成的影响进行了探讨。主要结论如下:(1)蒙古气旋活动具有明显的年代际变化特征。20世纪80年代初到90年代末期蒙古气旋数量处于下降趋势,2000年以后又处于增多趋势。(2)贝加尔湖西北侧的大气环流异常中心会对蒙古气旋的生成造成明显影响。冬季北大西洋格陵兰岛南部地区海温升高会在欧亚大陆激发遥相关波列,造成乌拉尔山以北地区的冬春季节雪盖深度的减小,雪盖深度减小产生的热力作用异常会造成贝加尔湖西北侧高度场的升高,导致蒙古气旋的减少。(3)乌拉尔山北部地区的冬季积雪深度可以作为预测春季蒙古气旋个数的前兆因子,其与春季蒙古气旋频次为正相关。