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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 wanghui123@nuist.edu.cn. 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 wanghui123@nuist.edu.cn 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) 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
(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:
西北干旱区地表CH值的季节分布 冬季 春季 秋季 夏季
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
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)
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)
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)
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
(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
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)
西北干旱区东部5-9月地面感热(H5~H9)与河套、华北地区西北干旱区东部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
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)
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)
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)
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
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
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。