异常东亚冬季风对中国近海海—气通量及东亚夏季风的影响

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本文利用1948年1月到2011年1月的Reynolds&Smith重构月平均海温资料和NCEP/NCAR全球大气月平均大气环流再分析资料,修订并计算了东亚冬季风强度指数,比较各种方案得到结果的异同后,分析了异常东亚冬季风对我国近海海气通量的影响,以及异常东亚冬季风年后期东亚夏季风的特征,研究发现:(1)东亚冬季风指数计算采用季节时间尺度和采用月时间尺度存在明显的差异。分月计算东亚冬季风强度指数时发现,前、后冬冬季风强度相反的比例接近一半;如果按照冬季平均计算,许多特殊情况就被掩盖掉。(2)采用更细致空间划分计算东亚冬季风指数使结果更体现实际。以20°N为界划分南北两个区域,分别单独计算冬季风指数,消除了因为整体区域计算导致部分年份的真实风力被覆盖掉的情况,得到强年更具有代表性。如有的年份冬季风在20°N以北异常强,但是在10°20°N的范围内则并不明显。(3)东亚冬季风存在着很明显的年际变化和年代际变化。在1987年之前,东亚冬季风整体偏强,我国冬季平均气温相对偏低;从1987年到2010年,东亚冬季风明显偏弱。其中1998年是冬季风最弱的一年。2008年的2月的冬季风强度是自上世纪90年代以来最强的。(4)强、弱东亚冬季风年合成的500hPa、850hPa、1000hPa的环流距平场具有明显的差别。冬季风强、弱年对应的异常天气系统具有不同的分布特点,强年的大陆性冷高压位于更低的纬度;潜热、感热、净热通量和海温场的异常分布情况也具有不同的特点,如以方案3得出的异常强冬季风对应的低温海区主要位于南海。(5)东亚冬季风异常对我国近海的海气通量的显著影响表现在当月;东亚冬季风强度指数与同期的海温、滞后一个月的海温及其后8个月的水温异常都具有密切的关系,说明异常东亚冬季风的信号可通过上层海洋的保持持续影响到夏季大气环流的变化。(6)当长江中下游地区冬季风偏强(弱)时,夏季(113°123°E,25°30°N)范围的夏季风偏弱(强)。(7)东亚冬季风强弱与南海夏季风爆发、东亚夏季风强度有一定对应关系。当东亚冬季风在(110°130°E,20°30°N)范围内异常强,而在(110°130°E,10°20°N)范围内并不强时,有利于南海夏季风的早爆发;当东亚冬季风在(110°130°E,10°20°N)范围内依然很强时,南海夏季风爆发早晚并没有一定的规律。东亚夏季风的强、弱存在着年际变化和年代际变化,在异常强(弱)的东亚冬季风年份,后期的东亚夏季风强度往往偏弱(强)比较明显;但是这些都是针对21世纪以前而言,到了2000年以后,东亚冬季风偏弱,南海夏季风有爆发偏早的趋势,东亚夏季风的强度也普遍偏弱。
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