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遥相关型对中国中东部夏季持续性极端降水的影响

吕俊梅  李云  翟盘茂  陈军明  
【摘要】:持续性极端降水事件会造成中国东部巨大的社会和环境损失。由于90%以上中国测站夏季日降水量大于50mm即超过第95个百分位,因此本文将50mm作为极端降水的阈值,提出中国中东部地区持续性极端降水(CER)的定义标准为:(1)至少在一个或者多个测站出现夏季(JJA)日降水量超过50mm;(2)极端降水至少连续三天持续出现;(3)当日降水量连续两天少于50mm,则一次CER事件结束。将此定义运用于中国中东部地区的210个测站,在1979-2010年的32年中我们一共获得86个CRE事件以及340个事件日。选取230个事件日的降水距平进行EOF分析,可以获得CER的主要模态及其时间序列。经过统计检验前两个EOF模态是显著的和相互独立的,并且能解释持续性极端降水总方差的30%。中国中东部地区夏季CER的第一模态表现为偶极型分布,表示CER事件发生于江南,或者相反地发生于江淮流域;第二模态为三极型分布,表示CER事件发生于长江流域。本文分析了与CER主要模态有关的持续性大气环流型。结果表明,与第一模态相关的正压的EU型遥相关在江南地区的CER事件发生之前4天开始出现并维持到事件发生。而第二模态与一个负的PJ型遥相关有关,此遥相关型在CER事件发生于长江流域之前5天出现并维持至CER事件发生。此外,稳定维持在乌拉尔山以及鄂霍茨克海附近的双阻型以及来自于西北太平洋的水汽输送的环流特征,将第二模态的持续性环流型与第一模态明显区分开。因此,持续性环流型的配置差异导致CER事件在不同区域发生。进一步的研究发现,与东北大西洋SST异常偶极子相关的Rossby波向着东亚传播,在CER事件发生之前4天激发出一个EU型遥相关。此外,暖池的冷SST异常以及热带西北太平洋-南海和西印度洋的暖SST异常激发出向极地传播的Rossby波,导致在CER事件发生之前的5天有一个负的PJ遥相关型产生。因此,Rossby波能量的频散传播是遥相关型大气环流稳定维持的物理原因。起源于EU和PJ遥相关型基点的波射线路径也支持了上述结论。

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