北疆冬季降水异常的环流特征和水汽输送分析

【作者】 李亚云； 杨莲梅；

【机构】 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所； 中亚大气科学研究中心；

【摘要】 利用1979-2016年北疆冬季49个气象站日降水资料和ERA-Interim再分析资料(0.5°×0.5°),采用EOF统计方法,分析北疆38年冬季降水的时空特征。结果发现(图1):北疆冬季降水不仅具有全区一致性变化,还存在西北-东南向差异和东-西向差异,但后2种模态不如全区一致型明显。北疆冬季降水一致的分布型式随时间序列典型程度是显著的,且北疆冬季年平均降水量与该模态时间序列在年际尺度上的变化较一致,两者的相关系数在过去38年可达到99%,通过了99.99%的信度检验,而其余2种降水分布型式是不显著的,说明北疆冬季降水的主要分布型式是北疆冬季降水一致型。从水汽输送方面研究北疆冬季降水的水汽特征表明(图2):影响北疆冬季降水的水汽输送有2条:西方路径,为欧亚大陆中高纬西风带水汽输送,即西起地中海,途经黑海、里海、咸海、巴尔喀什湖,输送到北疆;西南路径,为低纬阿拉伯半岛地区的反气旋性环流的西南水汽输送,起于红海,途径波斯湾/里海南侧、巴尔喀什湖,输送到北疆。西方路径的低层水汽和高层水汽输送均较强,与北疆冬季年降水量显著相关,主要贡献为欧亚大陆中高纬较强的纬向西风;西南路径的低层水汽在红海-里海南侧与北疆冬季年降水量显著相关,主要贡献为低纬红海-里海南侧较强南风。总体来说,西方路径的水汽输送强于西南路径的水汽输送。从环流特征方面研究北疆冬季降水表明(图3):北疆冬季降水偏多年,500h Pa高度距平场呈带状分布,高纬-巴尔喀什湖以北中纬-巴尔喀什湖以南中低纬存在自北向南的"+-+"高度距平波列;700h Pa风距平场存在基本相似的风距平波列,中纬西风带西风气流在北疆上空显著加强。高纬高压和西伯利亚地区瞬变低压槽的异常活跃,使得西伯利亚存在气旋性水汽输送扰动,引导极地冷空气南下到亚洲中西部;伊朗高原脊的异常活跃,使得伊朗高原存在反气旋性水汽输送扰动,引导西南暖空气北上到亚洲中西部,极地冷空气和西南暖空气在西风带交汇,随西风气流被输送到北疆,导致巴尔喀什湖至北疆地区整层水汽通量显著增强,进一步导致北疆冬季降水偏多。因此上述研究可以加深对北疆冬季降水水汽输送特征和大气环流背景的认识,为该地区冬季降水分析和预报提供参考依据。更多还原