东北夏季气温年代际变化特征与其成因分析

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1、1．1研究目的和意义第一章绪论东北地区地处中高纬欧亚大陆的东岸，属东亚季风气候区，是中国的老工业基地和最大的商品粮基地n1。东北地区纬度较高，气候变率较大，气候灾害频发，特别是大范围的夏季气温异常严重制约东北经济和社会的发展，东北夏季气温历来是气象工作者研究的重点。夏季低温冷害是造成东北地区粮食大幅减产的重要原因之一，低温冷害一般是指在作物整个生育期或某个生育期气温低于作物所需的临界温度，而造成严重减产口1。在上世纪60和70年代发生的几次夏季低温冷害对东北地区农作物产量造成了非常严重的影响，这引起了人们对东北地区夏季低温冷害的足够重视。早在70年代后半期N80年代初，我国先后组建“东北夏季

2、低温预报科研协作组”等一系列协作组，对东北地区夏季低温冷害的发生规律、长期预报等作了广泛深入的研究，并取得了一系列研究成果㈨1。影响东北夏季温度的因素有很多，既受到中高纬度大气环流的影响，又与海温强迫存在一定的关系。近年来一些研究表明，东北地区夏季气温存在年代际变化，影响东北地区夏季气温年代际变化的物理因子很多，既有全球变化的原因，也有气候自然振荡的原因在这些因子的共同作用下，使得东北夏季气温异常事件频发，对东北夏季气温的预测存在一定的困难。因此，为了充分认识东北夏季气温的年代际变化特征和成因，既要从中高纬大气环流影响着手，也要考虑大气环流和海温强迫等多方面的因素。年代际及以上尺度的气候变率

3、为年际气候变化提供了一个背景，在不同年代际背景下东北夏季气温及其影响因子的变化规律成为预测东北夏季气温新的手段和方向，因此对东北夏季气温年代际变化的发生规律及形成原因进行研究，从而对东北夏季气温做出较为准确的预测，对服务于东北地区的农业生产和经济有着极其重要的意义。1．2国内外研究进展1．2．1东北夏季气温的变率特征全球气候变暖是国内外气候学研究的热点。由于近百年来全球平均气温上升0．5。C，尤其近20年升温更加明显，引起了科学界、国际社会、各国政府及全球公众的广泛关注。东北地区夏季气温异常的出现与全球气候异常有关啪，研究全球气温的变化和异常出现的规律，对东北夏季气温异常的出现具有一定的指示

4、意义。章名立等哺1指出东北地区的夏季低温冷害是全球气候异常的组成部分，而且东北夏季低(高)温比全球低(高)温的出现至少要落后一至两个季节。进入二十世纪以来，全球的气温经历了几次重大的变化。东北地区气温既受到全球气候的影响，又有其自身的变化特点。我国气象学家张先恭等阳1、赵汉光n们、林学椿等n¨及陈隆勋等nal3’的研究发现，20世纪以来，我国30---40年代最暖，50年代急剧变冷，80年代气温回升，到90年代前5年达到20世纪第三个暖期，但程度未达到或只是接近40年代的水平。杨素英等n钉指出东北地区夏季气温20世纪50年代中期之前略偏高，50年代中期以后至70年代最低，80年代开始缓慢回升

5、，90年代增暖程度加大，上世纪80年代以前东北夏季低温现象频发，80年代以来，夏季低温出现频率减少，反而高温现象频发。丁士晟n5’研究指出在夏季，东北地区严重的低温冷害年，在时间和空间尺度上都是一种很大尺度的现象，低温范围可达40个纬距，100个经距，时间一般可持续几个月，长则十几甚至二十几个月。另外，东北夏季低温具有群发性n61的特点，即在个别时期内低温易成群发生，3次显著的低温群分别发生在1881----1913年、1934"--1940年和1957～1979年，第一次低温冷害群共有8次低温发生，间隔一二年就有1次低温发生，是近百年来最大一次低温冷害群。第二次低温群仅出现了2次低温，是近

6、百年来较小的一次低温冷害群。第三次低温群出现了5次低温。东北夏季气温变率有增大趋势n71，即气温年际变化的不稳定性有增大趋势。其中，主要分3个阶段：1973年前的低变率期；1974～1985年的平均变率期；1986年后的变率明显增大期。气候变暖趋势下，东北地区夏季气温不仅仅表现在平均气温的升高，气候变率也在增2大，特别是80年代中后期以来的变率显著增大更应引起关注。1．2．2太平洋海温对东北夏季气温的影响早期许多学者认为赤道东太平洋海温与东北地区夏季气温有很好的反相关关系，ElNino年的当年东北地区夏季气温偏低“8侧。许多研究者也对不同的关键区海温与东北夏季气温的关系做出分析。文献吨妇指出

7、东北亚夏季气温与全球海温场有密切关系，分析了不同关键区海温与东北亚夏季气温的关系及其时滞相关关系。郑维忠口21和王敬方∞1指出影响东北夏季气温的关键海域是热带西太平洋暖池和中纬度西太平洋。孙建奇和王会军心钔将东北地区分成南北两部分进行分析，分别讨论了两部分突变特征以及突变前后影响南北两地区的海温关键区的变化情况。近年来许多研究发现，进入20世纪80年代以后，随着全球气候变暖，尽管E1Nino事件频繁发生，东北