低空增暖和水汽影響中國東部地區(qū)夏半年小雨變化的研究
發(fā)布時間:2020-04-23 07:26
【摘要】:本文采用線性回歸,集合經(jīng)驗模以及EOF分解等方法對1979-2009年夏半年(5-10月)中國東部地區(qū)(105。E以東)395站0.1-10mm降水(小雨)進行分析,指出夏半年總小雨量和小雨日均呈現(xiàn)顯著減少,趨勢系數(shù)分別為-4.89mm/10yr,-2.48d/10yr,并且減少主要集中在1989年前和1994年之后。EOF分解結(jié)果前兩模態(tài)指出小雨日不僅具有東部地區(qū)一致減少的變化特征,還具有明顯的區(qū)域差異,其中,東北地區(qū),南方地區(qū)小雨日減少較中部地區(qū)更顯著。時間系數(shù)的最大熵譜分析指出小雨變化具有顯著的2-3年,6年周期。與此同時,中雨日、大雨日在小雨減少區(qū)域也呈現(xiàn)不同程度的減少,表明小雨日的減少不是獨立事件,是伴隨低空溫度上升、水汽微弱減少,相對濕度明顯減少的大背景發(fā)生的。低空溫度,可降水量,相對濕度與小雨有著密切聯(lián)系,其EOF分解結(jié)果與小雨日分解結(jié)果無論在空間,時間系數(shù),以及周期變化方面都非常一致。合成分析結(jié)果表明,相對濕度高(低)年,小雨日偏多(少);可降水量多(少)年,小雨日偏多(少);溫度高(低)年,小雨日偏少(多)。根據(jù)Clausius-Clapeyron方程,溫度通過影響飽和水汽壓變化,使飽和水汽壓增加6%-7%/K。飽和水汽壓增加在水汽一定的前提下,使相對濕度減少。通過經(jīng)驗公式對溫度,比濕變化對小雨的影響進行分析,發(fā)現(xiàn)單純由溫度變化引起相對濕度減少-5.50%,單純由比濕變化引起的相對濕度減少-0.16%。 對夏半年不同天氣條件下的小雨變化進一步分析發(fā)現(xiàn)小雨的減少主要由多云天小雨減少導致,小雨日,小雨量的趨勢分別為-2.09d/10yr,-4.12mm/10yr。多云天小雨量EOF分解第一模態(tài)呈現(xiàn)小雨量整體一致減少的變化特征,其時間系數(shù)具有顯著的30年,2.73年周期。多云天低空相對濕度、水汽、溫度與多云天小雨變化具有顯著關系,合成分析結(jié)果表明相對濕度偏高(偏少)年,小雨日和小雨量偏多(偏少);降水量偏高(低),小雨日和小雨量也偏多(偏少),并且在日尺度上,這種影響更為明顯;對于溫度而言,溫度偏高天,小雨量偏多,而溫度偏高年(偏低),小雨日偏少(偏多),表明在長期來看,增暖確實會抑制小雨事件的發(fā)生,但這種抑制體現(xiàn)在氣候尺度上。相對濕度、可降水量和溫度EOF分解第一模態(tài)分別呈現(xiàn)與小雨類似的分布特征,其時間系數(shù)與小雨具有相同的周期。同時,通過經(jīng)驗公式對溫度,比濕變化對多云天小雨的影響進行分析,發(fā)現(xiàn)2000-2009年期間,相對濕度的減少主要是由水汽減少導致,而1979-2009年期間,相對濕度的減少是由增暖導致。結(jié)合水汽輸送分析表明,北方地區(qū)相對濕度的減少主要是水汽減少導致;而南方地區(qū)相對濕度的減少則主要是增暖和水汽減少共同導致。 在陰天相對濕度顯著減少的前提下,陰天小雨在除了長江流域外其他區(qū)域均呈現(xiàn)增加趨勢。1990-1999年期間華北地區(qū)小雨的增加由CAPE的顯著增加導致,2000-2009年期間黃淮流域小雨的增加與相對濕度的增加有關。CAPE與小雨的合成分析表明,CAPE對小雨的影響具有區(qū)域性特征,主要影響華北、東北以及華南部分區(qū)域,當CAPE偏高時(偏少),小雨偏多(偏少)。陰天CAPE的增加主要是由低空溫度上升和水汽增加引起,而位勢高度對CAPE的影響較小。 通過以上分析得出結(jié)論:中國東部地區(qū)夏半年小雨減少由小雨日減少導致,并且這種減少主要由多云天小雨減少導致。小雨減少與低空溫度上升,水汽減少,相對濕度減少有關。溫度和比濕通過改變相對濕度影響小雨。根據(jù)Clausius-Clapeyron方程分析可知在所有天氣條件下,水汽變化不大,低空溫度上升對小雨的影響比水汽更明顯,認為是小雨減少的主要原因之一;而在多云天條件下,北方小雨的減少由水汽減少導致,南方小雨減少則由增暖和水汽減少共同影響。低空溫度和水汽還通過影響CAPE,造成了陰天小雨的增加。
【學位授予單位】:云南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:P426.6
【學位授予單位】:云南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:P426.6
【參考文獻】
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1 郭玲;何金海;祝從文;;中國夏季降水影響因子的研究回顧[J];氣象與減災研究;2011年02期
2 劉慧婷,張e,
本文編號:2637500
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