NAO调控下的印度夏季风次季节尺度响应及其对青藏高原东南部夏季降水的影响研究.pdf

NAO调控下的印度夏季风次季节尺度响应及其对青藏高原

东南部夏季降水的影响研究

中文摘要

青藏高原作为“亚洲水塔”，因对气候变化的高敏感型，被认为是全球气候

变化的驱动机和放大器，一直是气候变化研究的热点地区。众多学者在年际尺度

上对中纬度西风与季风相互作用的高原降水归因进行了卓有成效的探索，近年来，

降水的次季节尺度变化受到广泛关注。有研究指出，青藏高原夏季降水存在显著

的次季节尺度变化特征，具有准双周和准9d的活动周期，但目前对其形成机理

特别是NAO对其的影响尚缺乏清晰认识，深入开展高原降水次季节变化的成因

机理研究对于了解当地次季节气候演变规律有着重要意义，同时也对提升当地与

降水有关的极端天气和气候事件的预测能力起到重要作用。

基于此，本文着眼于青藏高原东南部夏季降水次季节变化的影响机制，首先

分析印度夏季风对NAO的次季节尺度响应特征，以揭示NAO与印度夏季风在

次季节尺度下的联系；随后遴选次季节尺度下相对独立的NAO典型强、弱事件，

并通过集成分析方法分析NAO调控下的印度夏季风通过何种形式影响青藏高原

东南部降水；在此基础上，探究NAO对青藏高原东南部夏季降水的次季节尺度

影响过程。得到结论如下：

（1）次季节时间尺度下，北大西洋地区位势高度场存在两个主要空间模态，

二者方差贡献率分别为29.3%和10.4%。其中第一空间模态表现为整体变化一致

性，第二空间模态表征冰岛与亚速尔地区位势高度的反相变化关系，表明NAO

具有次季节尺度周期变化特征。进一步分析表明，NAO除具有20-30d和30-40

d周期外，还存在显著的10-20d次季节尺度周期。

（2）印度季风区夏季对流活动在次季节尺度上的变化特征对年际以上时间

尺度有重要影响。对OLR数据的EOF分析表明，该地区夏季对流活动主要有两

种空间模态，第一空间模态表现为整体变化一致性，第二空间模态为次季节尺度

季风中断/活跃模态，具体表现为印度南部-印度中部-印度东北部和青藏高原东

I

南部的OLR负-正-负的相位变化特征。印度季风区对流活动所具有的这两种空

间模态均会在降水中得到良好反映。功率谱分析表明，季风中断/活跃模态具有

包括10-20d周期在内的10天到50天周期变化特征。

（3）次季节尺度上NAO与印度夏季风中断/活跃模态存在密切关系。当NAO

处于正位相时，印度南部-印度中部-印度东北部和青藏高原东南部地区OLR呈

现正-负-正的变化特征，这意味着此时印度南部以及印度东北部和青藏高原东南

部地区对流活动减弱，而印度中部地区对流活动增强，此时印度夏季风处于活跃

状态，反之亦然。

（4）ISM与NAO都存在显著的10-20d次季节周期，两者在该时间尺度上

存在显著联系。NAO正是通过调控ISM的中断/活跃状态对印度季风区夏季降水

施加重要影响。在次季节时间尺度上，随着北大西洋地区由NAO激发的扰动能

量东传，从北大西洋到印度季风区上空会建立显著的波列结构，该波列结构正是

联系NAO与印度季风区大气环流的纽带。此外，印度季风区大气环流对NAO

存在10天以上的滞后响应时间。

（5）印度季风区夏季降水对次季节尺度下NAO典型强、弱事件均存在准

双周的滞后响应特征。其中，NAO强事件发生后15-19天时，印度季风区夏季

降水响应程度最强；而当NAO弱事件发生时，降水响应时间有所提前，在事件

发生后10-14天响应程度达到最强。对于青藏高原地区，次季节尺度下NAO与

青藏高原东南部夏季降水存在显著负相关关系，且该关系可反映到年际时间尺度

上。

关键词：北大西洋涛动；印度季风区；青藏高原东南部；夏季降水；次季节尺度

II

Sub-seasonalscaleresponseofIndiansummermonsoon

underNAOregulationanditsinfluenceonsummerprecipitation

insoutheasternQinghai-TibetPlateau.

ABSTRACT