地表感热的时空分布特征及其与邻近海洋海温异常的关系.pdf

地表感热的时空分布特征及其与邻近海洋海温异常的关系 张艳1 钱永甫2 1.国家卫星气象中心研究所 100081 2.南京大学大气科学系 210093 摘 要 利用1949-2000 年NCEP/NCAR 再分析资料中的地表感热通量资料分析了全球地表感热的时空分布特征 结 果表明 高原的地表感热是全球感热的主要部分 高原地表热源表现出明显的非均匀性 高原东西部热源呈反位相变 化 高原西部 高原东部和北非地区是地表感热年际和年代际异常的关键区 SVD 分析发现青藏高原东西部感热异常 与西北太平洋和赤道中印度洋的海温异常有很好的相关关系 关键词 青藏高原 地表感热 海温异常 中国分类号 P461 文献标识码 A 1 引言 研究表明 青藏高原对东亚环流 降水 亚洲季风 以及海 气相互作用过程有着极为重要的热 [1-4] [5] 力作用 而在地表对大气的加热作用中 感热是一个重要的组成部分 吴国雄等 指出青藏高原的 热力作用就像一个巨大的 感热气泵 调节着周边乃至全球的大气运动 虽然高原的热力作用非常重 要 但由于缺乏能代表高原地面热力特征的较长时间序列的地面热源观测资料 一些研究只能用间接 [6] 的量反映高原的地面热状况 故只能部分反映高原地面热源的影响 现在由美国国家环境预测中心 和大气研究中心 NCEP/NCAR 提供了连续性好 时间序列长的全球地表热通量加热场的再分析格 [6] 点资料 为深入研究高原的热力影响提供了可能 有些研究工作 将该资料与实测资料进行了比较和 检验 指出高原地面热通量再分析资料能较好地反映真实热源强度的年及年际变化特征 该再分析资 [7] 料是可用的 Kalnay 等 曾对NCEP1985 1991 年间全球地面通量再分析资料的精度作了检验 认为 它具有使用价值 但也指出 就全球平均而言 再分析资料的地面感热 潜热通量值较气候值约低5 8W m-2 本文主要利用NCEP/NCAR 提供的 1949 2000 年地表感热通量的月平均再分析资料 着 重分析青藏高原地区地表感热的时空变化特征 为比较高原与邻近地区的热力差异 同时也分析了亚 非季风区主要热源区的地表感热特征 以了解不同时间尺度地面热源的变化特征 并从陆 气界面能 量交换角度研究区域热力作用对气候异常事件的影响 [8] Li 等 研究了海陆热力差异对亚洲季风爆发和赤道中东太平洋海温的关系 发现在亚洲强季风年 夏季赤道中东太平洋海区为负的海温距平异常 而亚洲季风的强弱又与青藏高原的加热作用有着内在 的联系 由此高原的热力状况与ENSO 之间是否存在联系以及关系如何便引起了人们的兴趣和疑问 [9] 在此之前 郑世京等 就在统计了 1970 年代较强的三次ElNio 1972- 1973 年 1976 1977 年和 1982 1983 年 的青藏高原8 个测站的气温距平后 发现强ElNio 年与同期的青藏高原热状况关系并不 稳定 他们认为两者无明显关系 但是青藏高原的热状况与长江中下游 华南及四川夏季天气的关系 [10] 却是肯定的 最近赵平等 的研究工作发现青藏高原热状况与ENSO 循环两者的相互作用存在着准4 年的周期 认为高原冬季冷源的变化可能改变青藏高原与其东侧大陆及其附近海域上空大气之间的热 力差异 诱生出青藏高原东侧的异常经向风和赤道太平洋地区的异常纬向风 有利于赤道太平洋海温 发生异常 可见这一问题的研究还存在着争议 而且国内外关于高原热状况与海洋异常关系的研究还 很少 所以有必要研究高原热状况与邻近区域海洋海温变化的关系 来揭示青藏高原和邻近海洋 印 度洋和太平洋 的热力差异的变化规律以及它们在大气环流季节变化和亚洲夏季风爆发中的作用