【摘要】：華南是東亞區(qū)域里持續(xù)性強(qiáng)降水頻繁發(fā)生、降水成因較復(fù)雜的一個地區(qū)。本文利用1961-2010年觀測站點(diǎn)的逐日資料和逐日大氣再分析資料等對華南地區(qū)夏季降水持續(xù)性結(jié)構(gòu)的變化、該地區(qū)持續(xù)性降水的成因和發(fā)生的背景進(jìn)行了分析。首先,基于“信息熵”的概念,定義了一個用來衡量降水集中程度的指數(shù)(Q指數(shù))。隨后,利用降水集中度指數(shù)對近50年夏季華南的日降水集中程度進(jìn)行分析,并分析該地區(qū)不同持續(xù)時間降水過程的分布、變化情況以及變化趨勢,揭示了近50年華南夏季降水結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,在月內(nèi)尺度上(sub-mothly)以大氣遙相關(guān)作為切入點(diǎn),分析了東亞-太平洋遙相關(guān)(EAP遙相關(guān))的發(fā)生、發(fā)展模態(tài)以及其對華南持續(xù)性降水的觸發(fā)機(jī)理,試圖得到EAP遙相關(guān)在華南夏季持續(xù)性降水前1-2周內(nèi)關(guān)鍵系統(tǒng)的移動路徑和發(fā)展規(guī)律;從熱帶對流活動和次季節(jié)尺度的局地海表溫度方面對華南型EAP遙相關(guān)發(fā)生的背景進(jìn)行分析,揭示了 EAP遙相關(guān)的發(fā)展和維持機(jī)理。本文還對比分析了華南型EAP事件、濕江淮型EAP事件和干華南型EAP事件發(fā)生時的EAP遙相關(guān)發(fā)生、發(fā)展模態(tài)的異同,以期全面認(rèn)識EAP遙相關(guān)對持續(xù)性降水的影響。具體結(jié)論如下:(一)在華南地區(qū)近50年夏季降水總量趨于增多和降水趨于集中的背景下,華南地區(qū)夏季短持續(xù)性降水過程呈減少趨勢,而長持續(xù)性降水過程呈增加趨勢。(二)在東亞-太平洋遙相關(guān)背景下華南持續(xù)性降水事件開始前的一周,低緯度有向中高緯度傳播的能量,在東亞地區(qū)存在雙阻形勢,同時中高緯度有向下游頻散的波活動通量,有利于早期東亞阻塞高壓的發(fā)展。中緯度低值系統(tǒng)控制東北地區(qū),其上空的氣旋系統(tǒng)為低緯度地區(qū)帶來干冷空氣。同時副熱帶高壓西伸,有利于來自副高邊緣的水汽以及南海和孟加拉灣的水汽在華南地區(qū)輻合,冷暖空氣相遇,導(dǎo)致華南地區(qū)持續(xù)性降水的發(fā)生。從對流活動角度來看,菲律賓地區(qū)出現(xiàn)明顯的對流活動異常,為EAP遙相關(guān)的形成和維持提供能量。從海溫異常的角度來看,在天氣尺度到次季節(jié)尺度上,菲律賓北部地區(qū)、華南沿海地區(qū)的負(fù)海溫異常是EAP遙相關(guān)形成的有效的顯著信號。這兩個地區(qū)的負(fù)海溫異常的減弱導(dǎo)致菲律賓附近的氣旋式異常環(huán)流轉(zhuǎn)換為反氣旋式異常環(huán)流,進(jìn)而,反氣旋式異常環(huán)流的西移引導(dǎo)副熱帶高壓的西伸加強(qiáng)。通過低緯度的能量向中高緯度頻散,進(jìn)而使得中緯度低值系統(tǒng)和高緯度阻塞高壓加強(qiáng)。(三)從中低緯環(huán)流系統(tǒng)演變特征、與EAP遙相關(guān)的波活動特征等方面對比了濕江淮EAP事件、干華南型EAP事件與華南EAP事件的異同。結(jié)果表明,濕江淮型EAP事件發(fā)生時,副熱帶高壓位置較華南型EAP事件發(fā)生時的偏西、偏北,這使水汽輸送到江淮地區(qū)。而梅雨槽位置較華南型EAP事件的位置偏北,導(dǎo)致冷空氣南下到江淮地區(qū),冷暖空氣在江淮地區(qū)交匯,所以持續(xù)性降水發(fā)生在江淮地區(qū)。在海溫異常方面,南海地區(qū)的冷海溫異常是影響EAP遙相關(guān)的關(guān)鍵海區(qū)。此外,干華南型EAP事件發(fā)生時,中緯度地區(qū)的負(fù)異常中心位于中國東北地區(qū)以及日本南部地區(qū)上空,副熱帶高壓西伸脊點(diǎn)位于125°E附近,較華南型EAP事件發(fā)生時的副熱帶高壓位置明顯偏東,水汽難以在華南以及江淮地區(qū)輻合,從而在這兩個區(qū)域沒有持續(xù)性降水發(fā)生。
【圖文】：

逡逑例如，圖２．２中某一年只有第２候和第３８候有１００邋ｍｍ的降雨量，降水很集中，而逡逑按照ＰＣＤ方法，此時＆，＝＇．，邋＝０，ＰＣＺ）邋＝邋０，降水特別分散。逡逑Ｐｅｎｔａｄ逡逑圖２．２某年７２侯以方位角的形式分布情況（藍(lán)色圓代表降水總量，大圓是１００邋ｍｍ，小圓是５０邋ｍｍ；逡逑黑色線代表第２侯和第３８侯均降水１００邋ｍｍ；黑色點(diǎn)線代表第２０侯和第２５侯分別降水５０邋＿和逡逑１００邋＿）。為了更好的描述降水集中程度，，我們建立描述逐日降水時間集中程度的一個新的指數(shù)。逡逑利用熵（Ｓｈａｎｎｏｎ，邋１９４８）的概念去表征降水集中度。熵是衡量不可預(yù)測性的信息內(nèi)容，同時也是可逡逑以表征信息傳達(dá)的方法之一。事實上，熵的概念己經(jīng)在物理中廣泛的應(yīng)用于評估不確定性或可變性逡逑的一個隨機(jī)變量（沒有必要考慮分布模式）。一般而言，一種信息出現(xiàn)的概率越高，表明被傳播得越逡逑廣泛，被引用的程度也就越高。變量的不確定性越大，熵也就越大，把它搞清楚所需要的信息量也逡逑就越大。簡單理解就是一本書用多少頁能傳達(dá)多少信息量。那么運(yùn)用到這里就是多少天下了多少雨

明該地區(qū)降水強(qiáng)度越來越大。而且降水集中往往反映了降水的連續(xù)性。將降水量大于逡逑５０邋ｍｍ，并且持續(xù)３天記為一次持續(xù)性強(qiáng)降水事件，得到持續(xù)性強(qiáng)降水的空間分布圖（圖逡逑３．２）。從圖３．２也可以看出，持續(xù)性強(qiáng)降水過程主要發(fā)生在華南地區(qū)，在江淮地區(qū)也有逡逑較少的持續(xù)性強(qiáng)降水過程出現(xiàn)。逡逑２５逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P426.6

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本文編號：2704600