歐亞大陸春季積雪的年代際變化與大氣環(huán)流的聯(lián)系及其對中國春季降水

1、歐亞大陸春季積雪的年代際變化與大氣環(huán)流的聯(lián)系及其對中國春季降水的可能影響,張人禾左志燕 武炳義 容新堯中國氣象科學研究院,報告內(nèi)容,背景介紹資料和方法歐亞大陸春季積雪（ SWE） 變異特征春季歐亞大陸積雪與中國降水的聯(lián)系春季歐亞大陸積雪影響中國降水的物理過程春季華南降水與歐亞大陸積雪,報告內(nèi)容,背景介紹資料和方法歐亞大陸春季積雪（ SWE） 變異特征春季歐亞大陸積雪與中國降水的聯(lián)系春季歐亞大陸積雪影響

2、中國降水的物理過程春季華南降水與歐亞大陸積雪,在年際時間尺度上，西伯利亞西部積雪偏多伴隨著華南降水增多 ( Wu and Kirtman，JC，2007).,積雪對大氣產(chǎn)生影響的方式有： 1） 通過反射率效應控制太陽入射輻射；2）大氣和陸面之間的熱絕緣；3）溶雪時產(chǎn)生熱匯效應；4）溶雪時的水源作用 (Yasunari et al., 1991; Ellis and Leathers, 1998).,春季北極海冰對中國夏季降水有重要影響

3、 (Wu, et al., GRL，2009),,,,,歐亞大陸春季積雪減少,西北太平洋夏季海溫升高,90-01和75-89夏季降水差,,,89-75和60-74夏季降水差,（Zhang et al., 2008, AMS; Han and Zhang, 2009, AAS）,報告內(nèi)容,背景介紹資料和方法歐亞大陸春季積雪（ SWE） 變異特征春季歐亞大陸積雪與中國降水的聯(lián)系春季歐亞大陸積雪影響中國降水的物理過程春季華南降水

4、與歐亞大陸積雪,資料,美國國家雪冰中心提供的由衛(wèi)星（SMMR，the Scanning Multichannel Microwave Radiometer）獲取的月平均雪水當量（Snow Water Equivalent，SWE），時段：1979–2004；分辨率：1º?1º（Armstrong and Brodzik 2005)；由中國氣象局氣象信息中心提供的中國595站月平均降水觀測資料，時段：1979–200

5、4；月平均溫度、風和位勢高度來自NCEP/NCAR再分析資料（v1），時段：1948–2006。,報告內(nèi)容,背景介紹資料和方法歐亞大陸春季積雪（ SWE） 變異特征春季歐亞大陸積雪與中國降水的聯(lián)系春季歐亞大陸積雪影響中國降水的物理過程春季華南降水與歐亞大陸積雪,EOF1時間系數(shù),春季SWE的EOF第一模態(tài),,,西伯利亞區(qū)域(55–70N, 60–120E)平均的標準化春季SWE,,春季SWE與西伯利亞區(qū)域平均值的相關系數(shù)(

6、涂色區(qū)為信度超過0.01的顯著區(qū)域),Correlation coefficient,EOF1,41.7%,,西伯利亞區(qū)域(55–70N, 60–120E)平均的標準化春季SWE,春季SWE EOF1時間系數(shù),,低值（LSWEI）與高值（HSWEI）時段合成 SWE 的差值(單位：mm；涂色區(qū)為信度超過 0.05 的顯著區(qū)域),EOF1,Siberia,Composite difference,報告內(nèi)容,背景介紹資料和方法歐亞大

7、陸春季積雪（ SWE） 變異特征春季歐亞大陸積雪與中國降水的聯(lián)系春季歐亞大陸積雪影響中國降水的物理過程春季華南降水與歐亞大陸積雪,春季降水 EOF 第一模態(tài),春季累積降水氣候平均值 (mm) 1979–2004,Composite difference between the LSWI and HSWI cases,Distribution of stations (composite difference exceeds th

8、e 0.1 significance level; triangles: positive; dots: negative),Climatology,Composite difference,EOF1,Station,Normalized values of RI (gray bars) and SWE (black bars) over Siberia for the period 1979–2004,,Correlation coe

9、fficient: 0.7,The differences are significantly positive at 32 stations and significantly negative at 39 stations. Normalized spring rainfall is averaged for the negative and positive stations, respectively, and the dif

10、ference between them is used as an index (hereafter RI),報告內(nèi)容,背景介紹資料和方法歐亞大陸春季積雪（ SWE） 變異特征春季歐亞大陸積雪與中國降水的聯(lián)系春季歐亞大陸積雪影響中國降水的物理過程春季華南降水與歐亞大陸積雪,,Composite difference of the net surface heat flux between the LSWI and HSWI

11、cases. Shaded areas exceed the 0.1 level of significance,Climatology of the net surface heat flux during 1979–2004,Surface heat flux:,Climatology,Composite difference,Wave Activity flux (unit: m2 s–2),Climatology of me

12、ridional and vertical zonal-mean WAF,Climatology of meridional and vertical WAF at 90E,composite difference of WAF between the LSWI and HSWI cases at 90E,composite difference of zonal-mean WAF between the LSWI and HSWI c

13、ases,Climatology; 90E,Climatology; zonal-mean,Difference; 90E,Difference; zonal-mean,The Arctic Oscillation (AO),Composite difference of SLP (mb) between the LSWI and HSWI cases,Composite difference of geopotential heig

14、ht at 500 hPa (gpm) between the LSWI and HSWI cases,SLP,500 hPa,Horizontal moisture flux divergence,Climatology of the horizontal wind field (vectors, m s–1) and horizontal moisture flux divergence (contours and shading,

15、 g /[(s ? cm ? mb) ? 107)] at 850 hPa for the period 1979–2004. Shaded areas represent moisture flux divergence exceeding 0.5,Composite difference between LSWI and HSWI cases. and shaded areas indicate composite differen

16、ce exceeding the 0.1 significance level,Climatology,Composite difference,Vertically integrated water vapor,8.9,,16.3,,,14.4,10.2,11.6,-0.2,,1.87,,,5.76,2.01,6.10,-11.6,,7.58,,,,23.5,24.4,,-0.06,2.82,,6.98,3.83,8.05,,,,,-

17、1.57,,3.1,,,2.3,2.83,1.0,0.64,,0.65,,,,0.06,0.72,0.77,1.56,,0.64,,,,1.4,2.0,1.6,,-0.3,1.44,0.82,1.73,0.23,,,,,southeastern China (20–27.5N, 105–120E), southwestern China (20–30N, 95–102.5E), Northeast China (40–45N, 117.

18、5–130E), and northwestern China (37.5–45N, 75–95E),Climatology,Composite difference,Climatology of vertically integrated water vapor in spring,Composite difference of vertically integrated water vapor in spring between L

19、SWI and HSWI,2.0,Summary (1),春季歐亞大陸積雪在1979-2004年期間表現(xiàn)為下降趨勢。1979-1987年間為正異常，1988-2004年期間未負異常。伴隨著春季歐亞大陸SWE的減少，春季降水負異常出現(xiàn)在中國東南和東北，正異常出現(xiàn)在西南和西北。春季歐亞大陸積雪減少，中緯度向上和向北的準定常波通量減弱，對流層中下層極區(qū)附近氣壓降低，中緯度地區(qū)氣壓增高，出現(xiàn)明顯的AO正位相。在中國區(qū)域與高氣壓相聯(lián)系的流場

20、，減弱了東北和東南的水氣輻合，使得降水減弱；而西北和東南增強的水汽輻合使得降水增加。,報告內(nèi)容,背景介紹資料和方法歐亞大陸春季積雪（ SWE） 變異特征春季歐亞大陸積雪與中國降水的聯(lián)系春季歐亞大陸積雪影響中國降水的物理過程春季華南降水與歐亞大陸積雪,,,R=-0.43,Southwest: (-189.7mm) 1979-2004: 587.9mm 1979-1989: 677.3mm,Southeast: (+12

21、6.3mm) 1979-2004: 122.4mm 1979-1989: 248.7mm,(southeast)-(southwest),,(b),,,,(1990-2004)-(1979-1989),500hPa,850hPa,,,55°-70°N, 60°-120°E,,Linear regressed field,500hPa,850hPa,Summary (2),無論在年際還是在