青藏高原及其附近地区地面感热通量异常对东亚冬季风影响的诊断的研究.pdfVIP

● 一、陆海气相互作用及其对东亚季风年际变率的影响 ．49． 青藏高原及附近地区地面感热通量异常 对东亚冬季风影响的诊断研究 吴秋霞倪允琪 (中国气象科学研究院天气所．北京100081) 摘要：本文利用NCEP--NCAR再分析月平均资料，分析了青藏高原及其附近地区地面感热通量与东亚冬季风 的相互关系，研究结果表明：在包含年变率以上所有时间尺度的情况下，前春青藏高原东部与南坡地面感热通量异常 之差将影响东亚冬季风强弱，即前春高原东部地面感热通量为正异常且南坡为负异常时，东亚冬季风增强，反之亦然； 文末还对影响机理做了初步分析。 关键词：青藏高原咚部和南咖面感热通量e常≯东亚冬季风 l 青藏高原东部及南坡地面感热通量异常之差与东亚冬季风的关系 Renhe， 1996)。前人的工作表明，青藏高原下垫面状况会影响东亚冬季风的强弱，这里，我们将寻求高原及附 近地区地面感热通量与冬季风的关系。 1．1 青藏高原及附近地区地面感热通量异常与东亚冬季风关系 图1为前期冬、春、夏及秋季青藏高原及附近地区地面感热通量与东亚冬季风的相关分析，阴影 为相关系数p之绝对值大于0．3，置信度为99％。 从图中可以看到，东亚冬季风与青藏高原及附近地区地面感热通量存在显著的滞后相关区，其 中，青藏高原东部相关性在超前两年的秋季达到最显著，相关系数为～0．4，表明就青藏高原东部地面 感热通量异常而言，超前两年的秋季与东亚冬季风之间相关性最显著。当地面感热通量为负异常时， 东亚冬季风将减弱，为南风距平；除此之外，高原南坡附近一带也存在显著相关区，且相关性在超前一 年的春季达到最显著，相关系数达到最大，为0．5。这也就是说，就高原南坡附近地面感热通量异常而 言，超前一年的春季与东亚冬季风之间存在最好的相关性，当地面感热通量为正异常时，东亚冬季风 减弱，为南风距平。 关的地区主要位于高原东部及南坡一带。从相关系数分布可以看到，当高原东部为正相关分布时，高 原南坡为负相关分布，换句话说，当高原东部地面感热通量为正异常时，高原南坡则为负异常，反之亦 然；此外，就超前相关性达到最显著的的时段来讲，两个地区存在不一致性，高原东部于超前两年的秋 季相关性最显著，高原南坡于超前一年的春季相关性最显著。 总之，从统计角度而言，与东亚冬季风存在显著超前相关的区域主要位于青藏高原东部及南坡一 带，且一定程度上讲，这两个区的地面感热通量异常场为反位相分布，即高原东部为正异常时，高原南 坡为负异常，反之亦然。图2是高原地面感热通量的旋转EOF分析之第二主分量，其所占方差贡献 为11．1％。 图2(a)为第二空间分量，图2(b)为第二时间分量。空间场分布表明，高原东部与高原南坡一带 异常场之间为反位相分布，高原东部为负异常时，高原南坡为正异常。结合图1分析结果可以看到， 青藏高原及附近地区地面感热通量异常分布存在空间上的不一致性，这种不一致性所造成的空间热 力不均匀性，必然会对大气环流产生影响。 所以根据以上分析，对东亚冬季风产生超前影响的地区除了考虑青藏高原东部地面感热通量的 ’50‘ 新世纪气象科技创新与大气科学发展——气候系统与气候变化 图I超前两年夏季、秋季及超前一年冬、春、夏、秋季青藏高原地面感热通量与东亚冬季风指数滞后相关分析 (等值线：相关系数(“)#阴影：置信度达到99“的显著相关区。粗实线：3000km等高线，表示青藏高原) 异常外，还需要考虑高原南坡地面感热通量异常的作用。由图1的分析结果可以看到，这两区与东亚 冬季风之间的相关性达到最显著的时间存在差异，这种差异的存在使得很难简单地将两个地区的地 面感热通量异常之差异放在同时考虑。所以，如何考虑高原东部及南坡地面感热通量之差与东亚冬 季风之间的关系，是本文需要解决的一个问题，这也是本文与前人工作之区别所在。此外，Yanai (1992)等也指出青藏高原感热加热和辐射冷却维持了水平温度梯度，这种梯度使得高原上空维持着 一个大尺度热力驱动垂直环流，该青藏高原诱生的垂直环流与向北推进的主要降水雨带相联系的环