气候变化背景下山东盛夏降水异常成因及预测研究.pdf

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1、第42卷第12期2012年12月中国海洋大学学报PERl0DICAI。OF0CEANUNIVERSITY()FCHINA42(12)：008～013Dec．．2012气候变化背景下山东盛夏降水异常成因及预测研究’顾伟宗1’2⋯，张莉4，王辉5(1．中国气象科学研究院，北京100081；2．南京信息工程大学，江苏南京210044；3．山东省气候中心，山东济南2500314．山东省气象局，山东济南250031；5．国家海洋环境预报中心，北京100081)摘要：利用山东省26站降水资料、NCAR／NCEP再分析资料和NOAA海表温度资料，分析了山东盛夏降水变化特征，异常成因以及与前期

2、全球海温的关系。结果显示，山东盛夏降水具有明显的年代际变化特征，且存在6a左右的周期，与500hPa高度场WP遥相关型关系密切；影响山东盛夏降水的前期冬季海温主要位于太平洋南美洲以西、大西洋墨西哥湾海域。利用上述海域海温建立预测模型能够很好的预测出山东盛夏降水的变化趋势，对山东盛夏降水预测有一定的参考价值。关键词：盛夏降水；大气环流；海温中图法分类号：P426．61文献标志码：A文章编号：1672—5174(2012)12—008—06全球气候系统在1970年代中期发生了明显突变，这一时期北太平洋海温[1]、赤道东太平洋海温殴]、东亚夏季风[3-41和大气环流[53都发生了明显

3、突变。ENSO与东亚夏季风的相互关系在这一时期前后也出现了间断性[6-7]。高辉[8]研究发现，淮河夏季降水与前期EN—SO的对应关系在突变前后有明显的差异。在突变前，降水与赤道东太平洋的海温为显著的负相关，而在突变后，相关值转为弱的正相关。在气候背景变化下，山东盛夏降水与大气环流和前期海温场的对应关系如何是本文研究的结点。山东地处华北东南部，东临黄海，夏季降水异常受东亚夏季风和海洋变化的影响显著。张苏平等[91研究发现，山东多雨年前期冬春季500hPa表现出负WP遥相关型，王庆等[10]指出山东出现夏涝年时，500hPa高度场上出现EAP遥相关分布型。前期已有研究山东夏季降水

4、与太平洋SSTA的关系[9_12]，发现用赤道东太平洋区、北太平洋流区海温做为预报因子，对山东夏季降水有一定的预测能力。但是这些研究主要是集中在太平洋海域。一些研究发现，印度洋、大西洋海温对中国气候都有显著影响[13。15I。本文对在新的气候背景下全球海温对山东盛夏降水的影响进行了研究。1资料介绍本文所用资料包括：山东省26站1961—2010年降水资料，1978—2010年NCAR／NCEP再分析资料，水平网格距2．5。×2．5。，1977—2010年NOAA再分析海表面温度资料，水平网格距2。×2。。2山东盛夏降水特征分析把盛夏(7～8月)降水序列进行9a滑动平均，发现山东

5、盛夏降水有明显年代际变化特征，1951—1976年山东盛夏处于降水偏多的年代际背景，从1978--2004年山东盛夏降水处于总体偏少的年代际背景下(见图1)，这与全球气候突变基本一致。同时山东盛夏降水也有明显的周期变化特征(见图2)。利用原始资料进行功率谱分析，可以发现在周期长度6．67a处，功率谱估计值(实线)为一峰且超过标准谱(虚线)，因此6．67a是山东盛夏降水的显著周期。八¨毒j菇二j羔√。品j品1j品鬯尹f三洲二。1(9a滑动平均9yearsmovingawerage)图1山东盛夏降水年代际变化特征Fig．1Interdecadalcharacteristicofmi

6、dsummerrainfallinShandong*基金项目：国家科技部科技支撑计划项目(2007BAC29804；2009BAC51805)；行业专项(GYHY200906015)资助收稿日期：2012—01—08；修订日期：2012—03—28作者简介：顾伟宗(1980一)，男，硕士。研究方向：气候预测与气候变化。E—mail：longmarch529@163．com加∞加o∞芎莒。魅瞻蘸遂量dp星12期顾伟宗，等：气候变化背景下山东盛夏降水异常成因及预测研究20106．67S43_332．862．S2．222(虚线：标准谱线；实线：功率谱估计值。Dashed：standa

7、rdspec—trum；Solidline：Powerspectrumestimatedvalue．)图2山东盛夏降水周期分析Fig．2PeriodofmidsummerrainfallinShandong3盛夏降水异常成因分析挑选近1978～2010年，山东盛夏降水距平百分率超过30％的异常偏多年份(1978、1990、1998、2008、2010)和降水距平百分率低于一30％的异常偏少年份(1980、1983、1989、1999、2002)，研究山东盛夏降水异常时的环流特征。图3为降水异