华南前汛期降水时空变化特征及其影响因子分析
  • 【摘要】

    华南是我国洪涝灾害多发的地区之一,特别是在其前汛期期间,超过全年百分之四十的降水发生在这一时段,因此对前汛期降水的研究有重要意义.本文利用1978-2010年的站点降水资料和再分析格点资料,首先在将前汛期分为锋面降水和季风降水的基础上,以4月和6月降水为例分析比较了锋面降水和季风降水过程及其成因的差异;并进一步利用华南前汛期的开始日期和结束日期,结合夏季风爆发日期相对准确地定义了华南前汛期锋面降水... 展开>>华南是我国洪涝灾害多发的地区之一,特别是在其前汛期期间,超过全年百分之四十的降水发生在这一时段,因此对前汛期降水的研究有重要意义.本文利用1978-2010年的站点降水资料和再分析格点资料,首先在将前汛期分为锋面降水和季风降水的基础上,以4月和6月降水为例分析比较了锋面降水和季风降水过程及其成因的差异;并进一步利用华南前汛期的开始日期和结束日期,结合夏季风爆发日期相对准确地定义了华南前汛期锋面降水和季风降水,研究了两者的时空变化特征;最后揭示了南海夏季风爆发日期出现年代际突变的原因同时也是锋面降水和季风降水发生年代际突变的原因,分析了海温和对流在其中的作用,得到如下一些主要结论. 本文通过对4月和6月华南降水过程的详细分 析揭示出前汛期锋面降水和季风降水特征存在显著差异.(1)对4月降水的分析发现在锋面降水时段冷空气以高压单体形式南下,抬升低纬暖湿气流造成层云降水或与低纬气流形成风切触发积云对流降水,其中层云降水在4月份降水中占主导地位.(2)对6月降水的分析发现季风降水大致也可以分为两种类型,即低涡型降水和低空急流型降水;6月份冷空气以低压形式南下,引发气流辐合形成低涡降水,或加强副高北侧气压梯度力使风速加大引发低空急流降水.研究同时揭示出6月降水异常与同期西西伯利亚低压和西太平洋副高的强度关系密切,利用西西伯利亚地区海平面气压和西太平洋地区500hPa位势高度定义两个指数来衡量这两个系统对6月降水的影响,结果表明这两个指数对华南6月份降水的年际变化有很好的指示意义. 为了更准确的分离华南前汛期锋面降水和季风降水,本文还利用华南降水量的变化定义了前汛期的开始日期,用纬向风的变化定义了夏季风爆发的日期,用降水量的变化并综合参考副高的经向位置以及降水的性质定义了华南前汛期的结束日期.分析结果表明,华南前汛期开始和结束日期在近30多年均表现出推迟的趋势,而南海夏季风爆发日期在上世纪90年代前期表现出明显的年代际突变,爆发日期提前.应用上述定义的三个日期可以比较准确的划分前汛期锋面降水和季风降水,分析结果表明,1978年以来锋面降水呈明显下降趋势,季风降水呈明显上升趋势,并且二者表现出显著的负相关关系;与此同时,受南海夏季风爆发日期年代际提前的影响,前汛期锋面降水和季风降水均在90年代前期表现出显著的年代际突变.此外,华南前汛期的锋面降水主要位于华南东部地区,而季风降水则主要位于华南中西部和沿海地区. 本文最后分析了华南前汛期开始和结束日期推迟以及南海夏季风爆发日期年代际提前的可能成因.结果表明,乌拉尔山以东、贝加尔湖以西地区是锋面降水时段冷空气的关键区,而对锋面降水意义重大的冷空气以反气旋高压单体的形式南下,因此3月份该地区850hPa位势高度场的负异常不利于降水发生,往往导致前汛期开始日期推迟;而7月份副高北跳推迟会使得季风雨带维持在华南地区,往往导致前汛期结束日期推迟.对南海夏季风爆发日期在90年代前期的突变分析发现,在太平洋上海温呈现出类似于La Nina型的年代际变化,西太平洋地区为正海温异常,高海温往往导致对流活动的季节内振荡加强,5月份南海更早的从干位相转为湿位相,使得西太平洋副高从南海撤出,造成南海夏季风爆发日期提前.因此,西太平洋海温的增暖可能是造成南海夏季风爆发日期的年代际提前的原因,从而也可能是以夏季风爆发为界划分的前汛期锋面降水和季风降水均在90年代前期表现出显著的年代际突变的原因. 收起<<

  • 【作者】

    远芳 

  • 【学科专业】

    气象学

  • 【授予学位】

    博士

  • 【授予单位】

    中国科学院研究生院

  • 【导师姓名】

    陈文

  • 【学位年度】

    2012

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    华南前汛期%夏季风爆发%锋面降水和季风降水%环流特征%年代际变化