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中国东部降水的季节预报研究
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2016-07-04 | 【 【关闭】

  受东亚季风系统控制下的中国东部,其降水季节均值场的年际变化来源于大气内部变率及海温、海冰、积雪、土壤湿度等外强迫的共同作用,具有年代际、年际、季节内等多时间尺度的变化特征。而气候预测存在一定的可预报上限,对于季节平均的气候变量场,季节内变率引起的年际变化在季节尺度上是不可预报的噪音。那么,中国东部降水的季节内变率(不可预报)在多大程度上影响季节平均场的年际变化?影响中国东部降水的季节可预报及不可预报来源又分别有哪些呢?

  东亚中心应恺然博士及赵天保研究员等基于1951-2004年的台站降水观测资料,通过方差分解方法,分离季节预报的噪音--季节内变率部分来提取降水的季节可预报信号,对中国东部降水各季节的可预报性问题开展研究。研究主要发现,中国东部降水的季节潜在可预报性(可预报与总体的方差比)较为有限,其空间分布如图1所示。降水的可预报信号与局地海温异常关系密切,其中黑潮海温、印度洋海温、赤道东太平洋海温分别与AMJ(4-6月)至JJA(6-8月)、JAS(7-9月)、SON(9-11月)至次年MAM(3-5月)东部降水的第一可预报模态显著相关。在MJJ(5-7月)至ASO(8-10月),降水的长期趋势也是其可预报性重要来源之一。通过对环流场的分析可见,西太平洋副高对东部降水可预报信号影响显著,另外,北大西洋涛动、太平洋-北美型及西北太平洋涛动等大气遥相关型也与东部降水的可预报信号密切相关。

  由于中国东部降水季节均值场的年际变化在很大程度上受季节内变率(不可预报)部分的影响,这项研究对不可预报的主要模态及其对应环流场特征也进行了探讨分析,指出相对可预报模态,不可预报模态的空间结构和中心位置相对稳定,并主要受环流场季节内变率的影响。

  此外,该研究发现1978年前后,东部降水可预报信号与ENSO的关系在冬春季节存在显著的年代际变化,主要表现在1978年之后降水-ENSO的关系显著加强,而降水-ENSO的关系在秋季却稳定维持。进一步分析表明,上述现象主要归结于ENSO信号自身强度的改变,以及Hadley环流和西太平洋副高的强度变化。

  论文信息:

  1)Ying, K., T. Zhao, X.-W. Quan, X. Zheng, C. S. Frederiksen, 2015: Interannual variability of autumn to spring seasonal precipitation in eastern China, Climate Dynamics,45, 253-271, doi:10.1007/s00382-014-2411-2.

  文章链接:http://link.springer.com/article/10.1007/s00382-014-2411-2

  2) Ying, K., X. Zheng, T. Zhao, C. S. Frederiksen, X.-W. Quan, 2016: Identifying the predictable and unpredictable patterns of spring-to-autumn precipitation over eastern China, Climate Dynamics, doi: 10.1007/s00382-016-3258-5.

  文章链接:http://link.springer.com/article/10.1007/s00382-016-3258-5

图1 中国东部降水各季节潜在可预报性的空间分布

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