1948～2001年全球陆地6～8月降水场气候变化的研究

【摘要】：本文采用Chen等(2001)最新创建的全球陆地月降水资料(PREC/L)、NCEP/NCAR再分析月平均风场资料和英国气象局整编的全球逐月海温格点资料,分析了1948～2001年全球陆地6～8月降水场气候变化的若干问题。主要研究内容和结论如下: 分析了全球陆地6～8月降水的时间序列变化。发现降水有着明显的年代际尺度的振荡:20世纪40年代末至60年代为多雨期,80年代至今降水多为负距平;70年代降水的年际变化比较大。从整个时间段来看,降水为明显的下降趋势。降水量的明显减少开始于70年代后期。全球陆地6～8月降水序列中有明显与2～7年ENSO周期相吻合的变化周期。分析了全球陆地6～8月降水趋势的空间分布特征。指出全球陆地6～8月降水以负趋势为主要特征,降水量明显减少的地区是:热带非洲,中国的淮河以北,俄罗斯的东部及中、西西伯利亚,南亚等8个地区;降水量显著增加的地区是:加拿大北部、南美的巴西、格林兰中部等区域。其中降水负趋势最为突出的是热带非洲地区。全球纬圈6～8月降水最明显的负趋势出现在0～20°N。研究了南、北半球及欧亚、非洲、澳洲、北美、南美和南极大陆等6个大尺度区域6～8月降水的长期趋势变化和年代际变化。结果表明,南、北半球6～8月的降水都是为负趋势,但南半球降水的负趋势在统计上不显著。研究时段内,南半球6～8月降水的递减速度为0.12mm/年,仅为北半球同期降水减幅(0.24mm/年)的一半。南、北半球6～8月降水量的年代际尺度的振荡都非常明显,但南、北半球年代际变化的特征明显不同。目前北半球仍是在少雨时间段,而南半球在降水量正常或多雨的时间段。非洲大陆6～8月降水的年代际特征最明显,降水的负趋势也最为显著。欧亚大陆6～8月降水也有着明显的年代际变化与明显的负趋势变化。澳洲大陆6～8月降水的年际变化明显,年代际变化相对来说要小得多。北美大陆6～8月降水的年际变化明显,无明显的趋势变化。此外,分析了6个大尺度区域6～8月降水之间的相关关系,发现部分区域大尺度降水量之间有明显的联系。研究了全球、北半球、南半球及欧亚、非洲、澳洲、北美、南美和南极大陆等6个大尺度区域6～8月的旱涝气候变化。结果表明,全球及北、南半球6～8月的旱涝有明显的年代际变化。20世纪40年代末至70年代为全球洪涝多发期,80～90年代为全球干旱多发期。北半球的特征与全球较为一致。南、北半球6～8月的旱涝没有明显的联系,但发生暖(冷)事件时,两个半球可能同时出现干旱(洪涝)。全球、半球的旱涝与ENSO有明显的联系。研究了6个大尺度区域6～8月旱涝的气候变化,结果表明,非洲大陆和欧亚大陆旱涝年的分布有十分明显的年代际特征,部分大区域6～8月的旱涝之间存在一定的联系。分析了全球陆地6～8月降水异常的同期850hPa、500hPa和200hPa风场特征,并对涝、旱年合成的同期风场差异进行了二维统计检验和Monte Carlo检验。结果表明,全球陆地6～8月涝、旱年同期低、中、高层风场都存在着显著的差异,差异最显著的地区主要位于:赤道太平洋、赤道大西洋、印尼、赤道非洲、中国的南部和东部地区、南美北部和北美西南部等区域。研究了全球陆地6～8月旱涝年同期6～8月SST特征。指出:涝、旱年的海温距平存在明显差异,差异最明显的区域主要位于赤道中东太平洋地区,涝年海温显著低于旱年海温。此外,在东澳大利亚附近的西南太平洋地区,涝年海温显著高于旱年海温。研究了全球陆地6～8月降水与ENSO的关系。结果表明,暖事件年全球陆地6～8月降水量大范围地明显减少,显著区域主要位于:印尼、澳大利亚东部、印度北部、华北地区、赤道南美和赤道东非等区域;而暖事件年降水量增加的区域范围很小,主要位于:南美南部、美国中部和中国东北至外兴安岭等区域。暖(冷)事件年全球陆地6～8月降水量平均减少4.96mm/年(增加5.78mm/年)。