中国西北干旱区地面感热与东亚夏季风北边缘位置及降水的关系
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中国西北干旱区地面感热与东亚夏季风北边缘位置及降水的关系. 王慧,李栋梁 [email protected] 南京信息工程大学 大气科学学院. 主要内容:. 研究背景 地面感热通量的计算及基本特征 感热变化的影响分析 感热输送异常偏强、弱年的大气环流型分析 主要结论. 1 、 研究背景. http://eblog.cersp.com/userlog16/29980/archives/2008/881725.shtml. 2 、 地表感热通量的计算. 计算方法 — 总体输送法:. ( 1 ).

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中国西北干旱区地面感热与东亚夏季风北边缘位置及降水的关系

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Presentation Transcript


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中国西北干旱区地面感热与东亚夏季风北边缘位置及降水的关系

王慧,李栋梁

[email protected]

南京信息工程大学 大气科学学院


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主要内容:

  • 研究背景

  • 地面感热通量的计算及基本特征

  • 感热变化的影响分析

  • 感热输送异常偏强、弱年的大气环流型分析

  • 主要结论


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1、 研究背景

http://eblog.cersp.com/userlog16/29980/archives/2008/881725.shtml


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2、 地表感热通量的计算

计算方法—总体输送法:

(1)

ρs:干空气密度;Ta :测站百叶箱气温(1.5m处)

Ts :地面0cm土壤温度;Vs :测站10m风速(m·s-1)

CH :地表热力输送系数

  • 对我国西北干旱区感热通量气候特征的研究,

    CH由“点”及“面”的推广是关键问题。

NDVI:归一化差值植被指数;Imax: NDVI多年平均最大值


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(1) 地面观测资料

a. “HEIFE”试验不同下垫面微气象、辐射平衡和湍流观测资料。

b. 140多个常规气象站1981~2006年的百叶箱温度、地表温度、

10m风速和本站气压及全国700多站降水量等历年月平均资料。

(2) 遥感资料

选用1981年7月~2006年12月美国NOAA系列卫星遥感观测的归一化差值植被指数(NDVI)数据集(分辨率: 8km×8km) 。使用ENVI遥感处理软件进行资料处理。

主要资料:


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西北干旱区地表CH值的季节分布

冬季

春季

秋季

夏季


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季节分布

冬季

春季

夏季

秋季

西北干旱区各季多年平均地面感热通量的分布


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感热异常的空间分布和时间演变

23.4%

14.6%

8.6%

西北干旱区夏季地面感热通量EOF分析前三个模态的空间分布(左)和时间系数(右)


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97.5°E

干旱区西部

干旱区东部

西北干旱区84个常规气象站分布

(为荒漠-干旱区,为戈壁-半干旱区)


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东、西部地面感热年际变化的差异

东部

西部

西北干旱区东、西部不同季节感热变化倾向率(W·m-2/10a)


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3、与东亚夏季风北边缘位置的相关关系

干旱区东部5-9月平均感热和东亚夏季风北界序列的变化


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(a)多年平均

(b)感热偏强年

(d)东亚夏季风北界

(c)感热偏弱年

不同情况下 5-9月降水总量的分布和东亚夏季风北界位置的变化

蓝线:多年平均;红线:感热偏强年;绿线:感热偏弱年


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4、与中国夏季降水的相关分析

西北干旱区东部夏季感热与634站同期降水的相关

(紫色和深蓝色区域为通过0.05信度检验的区域)


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西北干旱区东部5-9月地面感热(H5~H9)与河套、华北地区

5-9月(R5~R9)降水的相关

季风前期:感热抑制降水

季风盛期:降水抑制感热


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5、 感热输送异常偏强、弱年的大气环流型分析

500hPa高度场的变化

D

G

G

感热偏弱年

G

D

D

感热偏强年

500hPa高度场距平分布 (单位:gpm)


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850hPa风场的变化

C

AC

AC

C

AC

感热偏弱年

C

AC

C

AC

C

AC

C

感热偏强年

AC

C

AC

850hPa风场距平分布 (单位:m·s-1)


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200hPa纬向风场的变化

感热偏弱年

感热偏强年

200hPa纬向风场距平 (单位:m·s-1)


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垂直速度场的变化

感热偏弱年

感热偏强年

纬向35~45°N平均垂直速度(ω×100)的高度-经度剖面


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垂直速度场的变化

42.5

27.5

感热偏弱年

感热偏强年

经向105~120°E平均垂直速度(ω×100)的高度-纬度剖面


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7、 主要结论

(1) 西北干旱区东部5~9月地面感热通量与东亚夏季风北边缘位置具有持续的、较好的负相关关系。

(2) 西北干旱区东部地面感热输送异常偏强(弱),河套及华北地区夏季降水异常偏少(多),江淮流域降水异常偏多(少);东亚夏季风北边缘位置的异常偏南(北)。

(3) 夏季地面感热输送异常偏强年与偏弱年相比,500hPa高度场、850hPa和200hPa风场、垂直速度场以及整层水汽场均发生了明显的跃变。所有这些转变均不利于河套、华北地区的夏季降水,出现东亚夏季风北边缘位置的异常偏南。


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谢谢!


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