初夏与盛夏青藏高原东部降水年际变率主模态的差异

【作者】 刘尔凡； 王子谦； 杨崧； 罗浩林； 谢洁宏；

【机构】 中山大学大气科学学院,南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)； 中山大学,广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室；

【摘要】 青藏高原作为"亚洲水塔",是亚洲众多大型河流的发源地。青藏高原降水作为水循环的关键组成部分,主要发生在夏季。其变化直接调控着当地及下游的水资源,并可以通过释放大量凝结潜热改变高原局地的大气热源。因此,研究高原夏季降水的时空变化并理解其相关物理机制至关重要。前人研究表明,青藏高原东部夏季(6月至8月)降水年际变率的主模态呈现南北偶极型分布。而自20世纪90年代末以来,青藏高原中东部夏季降水的主模态经历了显著的年代际变化,由南北偶极型转变为单极型。本文进一步指出,在1979年至2022年间,初夏(6月)与盛夏(7月至8月)青藏高原东部降水年际变率的主模态存在显著差异。逐月EOF分析表明这种南北偶极型空间模态仅在初夏出现,而在盛夏,降水主模态转变为单极型,其方差大值区位于青藏高原东南部。这一现象主要归因于青藏高原上空大气环流主模态的季节内转换。初夏,青藏高原东部降水年际变率的南北偶极型空间模态与青藏高原西部上空的高层异常反气旋环流密切相关,该异常环流主要由包括青藏高原南部降水在内的南亚夏季风的对流加热所驱动。在异常反气旋环流东侧异常北风控制下,负水汽平流和负湿焓平流被输送到青藏高原东北部,水汽减少和异常下沉运动共同导致了负降水异常的发生。最终,青藏高原东北部的负降水异常与作为南亚夏季风一部分的青藏高原东南部正降水异常共同构成了南北偶极型空间模态。而在盛夏,青藏高原东部降水年际变率的单极型空间模态主要受副热带西风急流的大尺度经向位移模态调控。当西风急流南移时,增强的西风覆盖整个高原,并在青藏高原东部上空形成一致的正湿焓平流,最终导致异常上升运动及降水的增加,从而形成单极型空间模态;反之亦然。本研究指出,未来对青藏高原东部夏季降水的研究应充分考虑季节内差异。更多还原