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用EOF和SVD方法分析了Climatic Research Unit的1951-2005年全球逐月海温距平场以及变温场的时空变化特征及其与中国160个测站的月降水距平及月平均气温距平的时滞和空间耦合关系,讨论全球海温距平场及变温场的空间分布和时间演变对我国降水及气温异常的影响,并着重分析了关键区在其特定关键时段内对我国降水及气温异常的影响区域。结果表明,对我国降水和气温有显著影响的全球海温距平场及变温场关键区具有明显的年际和年代际变化特征,突变发生在1976年左右。讨论了这些关键区前期的海温距平场及变温场对我国不同区域不同时期降水及气温影响的耦合关系,为我国区域降水异常及气温异常预测的不确定性提供了依据。
此外,本文用相关分析及合成分析的方法分析了变温、海温距平、变温梯度以及海温距平梯度与梅雨序列的关系,以及分析了江淮流域重梅及少梅年合成SSTAV场以及SSTA场的特征。初步讨论了全球变温、海温距平、变温梯度以及海温距平梯度影响江淮梅雨的关键区,为以后进一步的工作提供了依据。
本文主要结论如下:
1.全球海温异常与我国降水异常及气温异常的联系运用国家气候中心整编的1951年1月~2000年12月中国160站逐月降水及平均气温;以及Climatic Research Unit的1951~2005年全球逐月海温距平格点资料进行SVD分析,得全球海温异常影响我国降水异常及气温异常的关键区。结果表明,全球海温距平场有三个影响我国降水的关键区,即北太平洋、印度洋和我国南海以及赤道中东太平洋。其中北太平洋关键区前期冬季海温对我国7月降水的影响、印度洋及南海前期冬春海温对我国5月降水的影响以及赤道中东太平洋前期冬季海温对我国7月降水的影响显得尤为重要。全球海温距平场有五个影响我国气温的关键区,即东北太平洋、我国东海及南海、北印度洋、赤道中东太平洋以及热带大西洋。其中东北太平洋关键区前期12月~2月海温距平对我国4月气温的影响、我国东海及南海关键区前一年10月~当年8月的海温距平对我国9月气温的影响、北印度洋关键区1~3月的海温距平对我国4月气温的影响、赤道中东太平洋关键区前一年5月~当年4月的海温距平对我国11月气温的影响以及热带大西洋关键区1~5月海温距平对我国6~7月气温的影响显得尤为关键。关键区的海温距平场具有明显的年际和年代际变化特征,突变发生在1976年左右,对我国降水和气温有较为显著的影响。
2.全球变温与我国降水异常及气温异常的联系运用国家气候中心整编的1951年1月~2000年12月中国160站逐月降水及平均气温;以及Climatic Research Unit的1951~2005年全球逐月海温距平格点资料进行SVD分析,得全球变温场影响我国降水异常及气温异常的关键区。结果表明,全球变温场有三个影响我国降水的关键区,即西北太平洋、赤道印度洋及南海和赤道中东太平洋。这三个关键区前期3月海温对我国5月降水的影响显得尤为重要。全球变温场有三个影响我国气温的关键区,即北太平洋、南海以及北大西洋。其中北太平洋关键区前期3月SSTAV对我国6月气温的影响、南海关键区前期5月的SSTAV对我国6月气温的影响以及北大西洋关键区前期3月的SSTAV对我国6月气温的影响显得尤为关键。关键区的SSTAV场具有明显的年际和年代际变化特征,部分影响关键区的突变发生在1976年左右。
3.江淮流域梅雨量与海温的关系运用1960~1999年的NCEP/NCAR再分析的全球表面温度场资料以及江淮流域61站平均的6~7月总雨量资料,用相关分析及合成分析的方法分析了变温、海温距平、变温梯度以及海温距平梯度与梅雨序列的关系,以及分析了江淮流域重梅及少梅年合成SSTAV场以及SSTA场的特征。发现SSTAV方差的关键区与EOF得出的空间模态的关键区有同有异,不能很好的重合,而且无论是海温异常场或者变温场,其梯度矢量辐合辐散的明显区域,与这些矢量模的大值分布区都有很好的对应,与梯度的模与梅雨序列的相关区域的位置也十分相似。另外,江淮流域梅雨偏多时,赤道印度洋、西北太平洋、东北太平洋的少部分区域以及赤道中东太平洋SSTAV偏低,而西太平洋以及北大西洋的带状区域SSTAV偏高;北太平洋以及北大西洋SSTA偏低,而印度洋及西太平洋暖池和赤道中东太平洋SSTA偏高。