东北夏季气温变化特征与其影响因子

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1、l引言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，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。从众多的对我国气温变化的研究中看出[1]’[7]，中国作为全球的一个组成部分，其气温的长期变化趋势与北半球大致相似，大部分地区气温有变暖趋势。但在具体的变化过程和幅度及在不同阶段、不同的区域、不同的季节又存在明显差别。从近百年的温度变化来看，北半球平均气温80年代比40年代高，而中国气温80年代比40年代低。从近几十年变化来看，80年代增温最显著的三个区域是东北、华北、西北，其异常增温不仅高于全国，也高于全球的异常增温值。

2、其异常变暖主要发生在冬、春、秋三季，夏季气温仍然偏低。90年代气温上升达到最剧烈的程度，仍然是北方比南方增温明显。除夏季长江流域降温外，四季都升温，冬季最明显。表现出明显的地域和季节性差异。因此有必要深入研究我国不同地区、不同季节气温的变化规律，对东北夏季气温及其影响因子展开研究，就是其中一个重要的组成部分。1。1研究概况与本文研究内容东北夏季气温异常，尤其是东北夏季低温，自20世纪70年代由中国学者提出来屙，进行了广泛系统的研究。丁士晟在东北地区夏季低温冷害的气候分析[8]一文中指出东北夏季气温在时间和空间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，低温一般可

3、以持续几个月，长则可达十几个月，甚至二十几个月。并且东北夏季气温有明显的阶段性和周期性。章名立[7]中进一步揭示东北低温的群发性和周期性，指出东北冷夏往往出现在全球气温偏低的年份。近10年廉毅[10]、安刚[11]等分析90年代以前几十年夏季低温变化规律，[12]指出东北气温和东北低温的年代际变化特征。在60、70年代低温阶段，东北夏季经历了明显地低温冷害，广大气象工作者，对东北气温影响因子方面也进行了系统的研究。文献[13]指出异常天气由稳定的环流形势造成，高、低温年出现是和超长波槽脊的稳定和移动相联系。赵宗慈、王绍武[14]发现影响东北夏季气温的一个重要因子是中高纬度纬向环流

4、的强度。章少卿[15]、赵汉光等[16]揭示厄尔尼诺与我国气候及东北周期性冷夏这种异常气候相关密切。白人海等[9]还指出东北夏季气温22年长周期与太平洋地区的大气环流北太平洋涛动关系密切，而2—3年短周期变化除了与太平洋地区有关系外，还与大西洋地区大气环流关系密切。黄嘉佑在进行东北地区夏季气温的因子分析时[17]，指出第一公共因子在长期上受太阳活动和大型环流所制约。第二公共因子与东亚地区的大气环流有较密切的关系。刘宗秀、李小泉[18]、极涡与气温长期预报课题协作组[19]描叙极涡与东北气温的关系。吉林省气象台：20]进一步描述极涡与南亚高压与东北地区夏季持续低温的关系。由于80、

5、90年代东北气温明显升高，夏季的低温冷害有所减少，这方面的研究也有所减少。近些年廉毅、安刚进行进一步研究C12]、[21]，指出500hFa北太平洋涛动区前冬高度距平场的分布是东北夏季气温的半年尺度的强信号场。中高纬度地区下垫面状况和环流系统是中国东北区夏季气温亦相应进入暖阶段的重要影响因子。还探索东亚季风、厄尔尼诺与松辽平原夏季低温的关系。90年代气温的显著升高，东北西部高温干早的影响日益严重．廉毅等[22]就指出东北西部气候变化以暖干为主，相应东北区西部成为北半球大陆荒漠化发展的显著地区。东北夏季气温变化，在区域气候、中国气候、乃至北半球气候的变化中占有一定的比重。其夏季高、

6、低温的出现对东北环境、经济有重要的影响[8][22儿23]。本文立足于在全球温度变暖的大背景下，探讨1961’2002年共42年东北夏季气温的气候变化规律及海气环流影响因子，得到了一些新的结论。1．2研究方法简介本文使用研究方法包括一般的统计方法，求平均值、距平值、方差、累积值、线性拟和、相关系数，并进行显著性检验。还使用经验正交分解(EOF)、旋转经验正交分解(REOF)、奇异值分解(SVD)、子波分析(wT)、突变分析(Man—Kendall法)及合成对比分析这些气候诊断和预测方法。1．2．1经验正交分解(EOF)和旋转经验正交分解(REOF)方法原理[25]EOF分析方法就

7、是在分析气象要索的时空分布时，将资料分解成空间和时闯两部分，而且分解具有正交性。分解结果得到多个荷载分布场及相应的时间变化系数。主要空间模式反映气象要素的主要空闻特征。REOF是通过因子轴的转动，能够分解出要素场中不同地理区域变化特征。．E．EOF分析可以提取气象要素场随时间变化的空间特征和时间变化特征模式。既有收效快，适应性广等优点。它的时间变化模式即时间系数由主分量所反映，表示为：Y=V‘X(1)其中x为p×n的资料阵，V为P×p阵，由x的协方差阵或相关阵的p个特征向量组成。