東亞夏季風環流系統

多時間尺度演變特征張慶云中國科學院大氣物理研究所2011-6-17大氣外強迫因子

(海洋信號)

年代際變化年際變化季節變化不同情形下太平洋SST的第一特征向量場（a）原始的海溫距平場，方差貢獻率為18%；（b)去除年際變化（ENSO）信息后的海溫場，方差貢獻率為10%；（c)去除年代際（PDO）信息后的海溫場，方差貢獻率為14%圖12PDO指數的小波功率譜圖圖13Nino3指數的小波功率譜圖2-7年25-50年2008July-2011Apr.SST(averagedbetween5N-5S)ERSST:extendedreconstructedseasurfacetemperature

2°*2°gridduring1854–2000

關鍵海域

Ni?o-3index

(5°S–5°N,90°–150°W).Pacificdecadaloscillation(PDO;35°–45°N,160°E–160°W)3)IndianOcean(INDIAN:10°S–25°N,45°–100°E)4)NorthAtlanticOscillation

(NAO;40°–60°N,20°–60°W)

Ni?o-3index

(5°S–5°N,90°–150°W).

Nino3SSTA

EE-EC隨時間的分布PDOindex

(35°–45°N,160°E–160°W)

cold:1890–1930,warm1930–75年平均的PDO指數（直方條）及其相應的11年滑動平均曲線對1900年1月至1999年12月北太平洋20oN以北的SST場去掉全球增暖的趨勢后做經驗正交函數分解圖中年平均的PDO指數（直方條）以及相應的11年滑動平均曲線INDIANindex

(10°S–25°N,45°–100°E)

NAOindex

(40°–60°N,60°–20°W)

cold1890–1920,warm1920–55,cold1955–2000.

AnomalousSSTovertropicofwesternpacificaveragedby(120-150E/5-20N)AnomalousSSToverwesternpacificaveragedby(120-150E/25-39N)

亞洲大氣環流內部動力過程

年代際變化年際變化季節變化季節內亞洲夏季風系統成員多年平均6-8月200hPa距平風場（年代際）AC多年平均6-8月500hPa高度距平(年代際)-+多年平均6-8月850hPa距平風場(年代際)

CA7月東亞高空西風急流位置指數標準化時間序列盛夏（7月）東亞高空西風急流位置年代際變化夏季西太平洋副熱帶高壓脊線位置Q1大氣視熱源

(b)Q2視水汽匯

anomaly

averagedby(120-160E/5-20N)during1958~1997東亞夏季風年代際變異模態，方差貢獻率為34%東亞夏季風年代際變異模態的時間序列（標準化），圖中虛線為時間系列的3次多項式趨勢線1949～2001年全球陸地降水資料，并進行11年滑動平均（濾去10年以下尺度的波動）后的經驗正交函數展開，(a)

標準化的第一主分量（方差貢獻率為34%）（b）標準化的第一主分量的時間系數Differencebetween1980~1999and1951~1971forPercentofJJArainfall

年代際：DecadevariationsfortherainfalloverChina（d）新疆8個（b）長江17個站（a）華北17個站

夏季降水距平年代際變化(9年滑動平均)（c）華南15個站東亞夏季風降水年代際變異模態正、負異常年風場的距平合成圖,陰影區表示環流異常的Studentt檢驗超過了0.05的信度檢驗。（a）正異常年850hPa風場；（b）負異常年850hPa風場，ACCA年平均的PDO指數（直方條）及其相應的11年滑動平均曲線對1900年1月至1999年12月北太平洋20oN以北的SST場去掉全球增暖的趨勢后做經驗正交函數分解圖中年平均的PDO指數（直方條）以及相應的11年滑動平均曲線PDO冷、暖位相異常年冬季SST的距平合成圖(a)為冷位相異常年；(b)為暖位相異常年，陰影為Studentt檢驗達到95%顯著性水平的區域冷位相異常年：是指PDO指數小于冷位相期平均值-0.5的年份；暖位相異常年：是指PDO指數大于暖位相時期平均值0.6的年份。

冬季的PDO指數對夏季850hPa風距平場的回歸系數陰影為Studentt檢驗達到95%顯著性水平的區域AC東亞夏季風降水年代際變異模態正、負異常年風場的距平合成圖,陰影區表示環流異常的Studentt檢驗超過了0.05的信度檢驗。（C）降水正異常年850hPa風場（d）降水負異常年850hPa風場ACPDO冷、暖位相異常年冬季SST的距平合成圖(a)為冷位相異常年；(b)為暖位相異常年，陰影為Studentt檢驗達到95%顯著性水平的區域SSTAaveragedby(120-160E/5-20N)

SSTAaveragedby120-150E/25-39N東亞夏季風環流及中國東部夏季降水型的年代際變化與北太平洋海溫的年代際(PDO)變化一致；北太平洋中緯度海溫的年代際變化可能是東亞夏季風環流發生年代際變化的重要外強迫因子.東亞夏季環流年際、季節內

演變特征及與海溫異常關系亞洲夏季風爆發過程與

東亞環流年際、季節內演變特征Tao和Chen（1987）指出，亞洲夏季風最早在南海爆發，平均于5月中旬爆發，然后分階段向西北和北方逐漸擴展。何金海和朱乾根等人（1996）發現5月份蘇門答臘的TBB低中心向西北移動到中南半島，表明中南半島和孟加拉灣地區的夏季風對流已充分建立。吳國雄和張永生(1998)；蔣尚城(1998)；梁建茵，吳尚森(2000）;馮瑞權，王安宇，吳池勝等(2001)5月上旬孟加拉灣東岸夏季西南風首先爆發，然后向西、向東傳到南海地區，引起南海季風爆發（Lau,K.M.,andS.Yang，1997；Webster,P.J.et.al.,1998;Qian,W.,andS.Yang,2000；Wang,B.,andLin,H.,2002）注意到，夏季風最早的爆發通常于5月初在中南半島西部的南端開始丁一匯，李崇銀，何金海等（2004）綜合各種研究結果指出，亞洲夏季風的首先爆發可能發生在中南半島鄰近的廣大區域。亞洲夏季風爆發過程C.P.Chang（1995）：認為5月初到5月中旬，當有強冷鋒侵入南海時，副熱帶高壓東撤，南海盛行西風，標志著南海季風開始。Yan,J.,（1997）認為季風先在南海北部出現，以后南海中部和南部開始盛行西風。李崇銀和屈昕（1999）認為南海季風在南海的北部和南部同時爆發（北部比中部和南部早建立的證據不足）。

亞洲夏季風的爆發與推進圖4亞洲夏季風爆發的關鍵區India表示印度次大陸，BOB表示孟加拉灣東部，Indochina表示中南半島南端及其毗鄰的安達曼海域，SCS表示南中國海。圖5亞洲夏季風爆發關鍵區區域平均OLR的時間演變序列橫坐標表示侯，水平的虛線表示OLR的值等于230W/m2，1表示中南半島南端，2表示孟加拉灣東部，3表示南中國海，4表示印度次大陸5月2候5月3\4候5月4\5侯6月2\3候

亞洲夏季風環流系統氣候平均態的

季節內演變階段

(對流-風場-降水)

中南半島南端爆發(5月2候)孟加拉灣東部爆發(5月3候)3.南海季風爆發(5月4候)4.印度夏季風爆發(6月2侯)5.長江流域梅雨期開始(6月3侯)江淮流域梅雨結束(7月3侯)30～122天濾波的OLR逐侯演變圖，陰影區為OLR的值小于-3W/m2活躍區）。BOB132中南半島南部印度SCS4

亞洲夏季風的爆發與推進圖4亞洲夏季風爆發的關鍵區India表示印度次大陸，BOB表示孟加拉灣東部，Indochina表示中南半島南端及其毗鄰的安達曼海域，SCS表示南中國海。圖6亞洲夏季風爆發各個關鍵區降水和850hPa緯向風的時間-緯度剖面圖（a）中南半島；（b）孟加拉灣；（c）南海；（d）印度次大陸圖中陰影表示降水大于6mm/day，等值線表示850hPa緯向風，粗的實線為零風速線。5月2候10月5月3候10初5月4候9月底6月2候9月底1993

圖261993年亞洲季風區33～122天濾波的OLR逐侯演變圖，4月第5侯至9月第2侯。圖中陰影區為OLR的值小于-5W/m2的區域，表示對流活躍區，虛線代表OLR的值大于5W/m2，也即對流不活躍區，等值線的間隔為5W/m2。中南半島南端對流弱，季風開始晚南海季風爆發晚于氣