我國(guó)冬季極端低溫指數(shù)的年代際變化特征
發(fā)布時(shí)間:2021-02-21 09:40
前人在研究極端氣溫時(shí),大多關(guān)注其長(zhǎng)期變化趨勢(shì),而對(duì)其年代際變化的研究較少。本文利用1961~2016年全國(guó)839個(gè)臺(tái)站的逐日最高氣溫、最低氣溫和日平均氣溫資料,重點(diǎn)分析了我國(guó)冬季極端低溫指數(shù)的年代際變化特征。本文采用諧波分解提取了每個(gè)臺(tái)站冬季極端低溫指數(shù)前四波分量,將其作為年代際變化分量,并將其累計(jì)方差貢獻(xiàn)大于25%的臺(tái)站認(rèn)為發(fā)生了明顯的年代際變化的臺(tái)站。結(jié)果表明:呈明顯年代際變化的臺(tái)站主要位于長(zhǎng)江以北地區(qū)、新疆北部以及青藏高原東部地區(qū)。其中,長(zhǎng)江以北地區(qū)及新疆北部地區(qū)的年代際變化在1979年后較為一致,據(jù)此可將1979年之后的時(shí)段大致劃分為前冷期(1979~1986年)、暖期(1987~2007年)和后冷期(2008~2016年)三個(gè)時(shí)期。上述兩個(gè)地區(qū)的冬季極端低溫指數(shù)的年代際變化與東大西洋/西俄羅斯遙相關(guān)型聯(lián)系在一起,該遙相關(guān)型的年代際變化對(duì)應(yīng)著烏拉爾山阻塞型環(huán)流頻次和東亞大槽強(qiáng)度的年代際變化。
【文章來(lái)源】:大氣科學(xué). 2020,44(05)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:16 頁(yè)
【部分圖文】:
和在20世紀(jì)80年代中后期至21世紀(jì)初偏多,之后圖
和高原東部地區(qū)的極端低溫指數(shù)的年代際變化分量,所得結(jié)果與諧波分解所得結(jié)果類似。為此,后文將僅給出諧波分解所得結(jié)果。圖5給出了新疆北部前4波累計(jì)方差貢獻(xiàn)率大于或等于30%的臺(tái)站的極端低溫指數(shù)年代際變化特征。該區(qū)域具有年代際變化特征的臺(tái)站個(gè)數(shù)較少,尤其是極端最低氣溫指數(shù)(TNn)和冷夜日數(shù)(TN10P)年代際特征明顯的站點(diǎn)均只有1個(gè)。盡管如此,平均最低氣溫(圖5a)、極端最低氣溫(圖5b)、日最低氣溫極大值(圖5c)和暖夜日數(shù)(圖5d)所呈現(xiàn)出的年代際變化特征較為一致,尤其是20世紀(jì)70年代后表現(xiàn)的冷暖期轉(zhuǎn)折較為同步,且與長(zhǎng)江以北地區(qū)的極端氣溫的年代際變化特征基本一致,即1979年后發(fā)生的兩次年代際轉(zhuǎn)折大致發(fā)生在20世紀(jì)80年代中期和21世紀(jì)10年代中后期。圖3長(zhǎng)江以北地區(qū)前4波累計(jì)方差百分率大于或等于30%站點(diǎn)的冬季極端低溫指數(shù)合成(黑色細(xì)線):(a)平均最低氣溫;(b)極端最低氣溫;(c)日最低氣溫極大值;(d)暖夜日數(shù);(e)冷夜日數(shù)。紅粗線為各站點(diǎn)的極端氣溫指數(shù)序列的平均值Fig.3Thecompositesoftheextreme-low-temperatureindices(blackthinlines)inwinterforthestations(cumulativepercentageofvarianceexplainedbythefirstfourwavesexplainatleast30%ofthevariance)tothenorthoftheYangtzeRiver:(a)TMINmean;(b)TNn;(c)TNx;(d)TN90P;(e)TN10P.Redthicklinesindicatetheaverageoftheextreme-low-temperatureindicessequencesofeachstation5期索朗塔杰等:我國(guó)冬季極端低溫指數(shù)的年代際變化特征No.5SuolangTajieetal.InterdecadalVariationCharacteristicsofExtremeLowTemperatureIndexinWinter...1131
圖6為高原東部地區(qū)前4波累計(jì)方差貢獻(xiàn)率大于或等于30%的臺(tái)站的極端低溫指數(shù)的前4波合成圖。整體而言,這些臺(tái)站的各個(gè)極端氣溫指數(shù)的年代際分量之間離散度較大(圖6a–d),未形成較為一致的年代際變化特征。這表明這些站點(diǎn)極端氣溫的年代際變化的影響因子相對(duì)復(fù)雜。事實(shí)上,高原東部地區(qū)地形復(fù)雜,包含了青藏高原大部、四川盆地等獨(dú)具地形特點(diǎn)的地區(qū),站點(diǎn)之間海拔落差較大,且很多站點(diǎn)坐落于唐古拉山脈和橫斷山脈兩側(cè)或附近。因此,高原地區(qū)不同站點(diǎn)間呈現(xiàn)出較大差異的極端氣溫指數(shù)的年代際變化可能與其特殊的地理環(huán)境有關(guān),本文暫不對(duì)此做進(jìn)一步分析。但整體來(lái)看,各指數(shù)在20世紀(jì)60年代中后期及2010年左右發(fā)生了相對(duì)較為一致的年代際轉(zhuǎn)折。此外,冷夜日數(shù)自20世紀(jì)70年代以來(lái)尤其是2000年后一直呈增加的趨勢(shì)。這些相對(duì)較為一致的長(zhǎng)期變化值得我們今后進(jìn)一步研究。整體而言,在1979年后,長(zhǎng)江以北地區(qū)以及新疆北部的極端低溫指數(shù)具有較為一致的年代際變化特征,具體可大致分為如下三個(gè)時(shí)期:前冷期1979~1986年,暖期1987~2007年,后冷期2008~2016年。這三個(gè)時(shí)期與宋燕和季勁鈞(2005)圖4同圖3,但極端低溫指數(shù)的年代際分量由Lanczos濾波器獲得Fig.4AsinFig.3,butfortheinterdecadalcomponentoftheextreme-low-temperatureindicesobtainedfromaLanczosfilter大氣科學(xué)44卷1132ChineseJournalofAtmosphericSciencesVol.44
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北半球冬季各阻塞系統(tǒng)對(duì)大范圍極端溫度異常的單獨(dú)和協(xié)同影響[J]. 李亞飛,任榮彩. 大氣科學(xué). 2019(06)
[2]冬季大范圍持續(xù)性極端低溫事件與歐亞大陸大型斜脊斜槽系統(tǒng)研究進(jìn)展[J]. 布和朝魯,彭京備,謝作威,紀(jì)立人. 大氣科學(xué). 2018(03)
[3]中國(guó)大陸1983—2012年年極端氣溫時(shí)空變化特征[J]. 武麗梅,陳璐,王凱,馬金輝. 干旱氣象. 2016(06)
[4]冬季北大西洋風(fēng)暴軸異常對(duì)我國(guó)寒潮活動(dòng)的可能影響[J]. 周星妍,朱偉軍,顧聰. 大氣科學(xué). 2015(05)
[5]東亞冬季風(fēng)的年代際變化及其與全球氣候變化的可能聯(lián)系[J]. 丁一匯,柳艷菊,梁蘇潔,馬曉青,張穎嫻,司東,梁萍,宋亞芳,張錦. 氣象學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]近50年中國(guó)大陸冬季氣溫和區(qū)域環(huán)流的年代際變化研究[J]. 梁蘇潔,丁一匯,趙南,孫穎. 大氣科學(xué). 2014(05)
[7]北半球溫帶氣旋活動(dòng)和風(fēng)暴路徑的年代際變化[J]. 張穎嫻,丁一匯,李巧萍. 大氣科學(xué). 2012(05)
[8]The Role of Warm North Atlantic SST in the Formation of Positive Height Anomalies over the Ural Mountains during January 2008[J]. 韓哲,李雙林,穆穆. Advances in Atmospheric Sciences. 2011(02)
[9]中國(guó)極端氣候變化觀測(cè)研究回顧與展望[J]. 任國(guó)玉,封國(guó)林,嚴(yán)中偉. 氣候與環(huán)境研究. 2010(04)
[10]中國(guó)近百年溫度曲線的對(duì)比分析[J]. 唐國(guó)利,丁一匯,王紹武,任國(guó)玉,劉洪濱,張莉. 氣候變化研究進(jìn)展. 2009(02)
本文編號(hào):3044171
【文章來(lái)源】:大氣科學(xué). 2020,44(05)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:16 頁(yè)
【部分圖文】:
和在20世紀(jì)80年代中后期至21世紀(jì)初偏多,之后圖
和高原東部地區(qū)的極端低溫指數(shù)的年代際變化分量,所得結(jié)果與諧波分解所得結(jié)果類似。為此,后文將僅給出諧波分解所得結(jié)果。圖5給出了新疆北部前4波累計(jì)方差貢獻(xiàn)率大于或等于30%的臺(tái)站的極端低溫指數(shù)年代際變化特征。該區(qū)域具有年代際變化特征的臺(tái)站個(gè)數(shù)較少,尤其是極端最低氣溫指數(shù)(TNn)和冷夜日數(shù)(TN10P)年代際特征明顯的站點(diǎn)均只有1個(gè)。盡管如此,平均最低氣溫(圖5a)、極端最低氣溫(圖5b)、日最低氣溫極大值(圖5c)和暖夜日數(shù)(圖5d)所呈現(xiàn)出的年代際變化特征較為一致,尤其是20世紀(jì)70年代后表現(xiàn)的冷暖期轉(zhuǎn)折較為同步,且與長(zhǎng)江以北地區(qū)的極端氣溫的年代際變化特征基本一致,即1979年后發(fā)生的兩次年代際轉(zhuǎn)折大致發(fā)生在20世紀(jì)80年代中期和21世紀(jì)10年代中后期。圖3長(zhǎng)江以北地區(qū)前4波累計(jì)方差百分率大于或等于30%站點(diǎn)的冬季極端低溫指數(shù)合成(黑色細(xì)線):(a)平均最低氣溫;(b)極端最低氣溫;(c)日最低氣溫極大值;(d)暖夜日數(shù);(e)冷夜日數(shù)。紅粗線為各站點(diǎn)的極端氣溫指數(shù)序列的平均值Fig.3Thecompositesoftheextreme-low-temperatureindices(blackthinlines)inwinterforthestations(cumulativepercentageofvarianceexplainedbythefirstfourwavesexplainatleast30%ofthevariance)tothenorthoftheYangtzeRiver:(a)TMINmean;(b)TNn;(c)TNx;(d)TN90P;(e)TN10P.Redthicklinesindicatetheaverageoftheextreme-low-temperatureindicessequencesofeachstation5期索朗塔杰等:我國(guó)冬季極端低溫指數(shù)的年代際變化特征No.5SuolangTajieetal.InterdecadalVariationCharacteristicsofExtremeLowTemperatureIndexinWinter...1131
圖6為高原東部地區(qū)前4波累計(jì)方差貢獻(xiàn)率大于或等于30%的臺(tái)站的極端低溫指數(shù)的前4波合成圖。整體而言,這些臺(tái)站的各個(gè)極端氣溫指數(shù)的年代際分量之間離散度較大(圖6a–d),未形成較為一致的年代際變化特征。這表明這些站點(diǎn)極端氣溫的年代際變化的影響因子相對(duì)復(fù)雜。事實(shí)上,高原東部地區(qū)地形復(fù)雜,包含了青藏高原大部、四川盆地等獨(dú)具地形特點(diǎn)的地區(qū),站點(diǎn)之間海拔落差較大,且很多站點(diǎn)坐落于唐古拉山脈和橫斷山脈兩側(cè)或附近。因此,高原地區(qū)不同站點(diǎn)間呈現(xiàn)出較大差異的極端氣溫指數(shù)的年代際變化可能與其特殊的地理環(huán)境有關(guān),本文暫不對(duì)此做進(jìn)一步分析。但整體來(lái)看,各指數(shù)在20世紀(jì)60年代中后期及2010年左右發(fā)生了相對(duì)較為一致的年代際轉(zhuǎn)折。此外,冷夜日數(shù)自20世紀(jì)70年代以來(lái)尤其是2000年后一直呈增加的趨勢(shì)。這些相對(duì)較為一致的長(zhǎng)期變化值得我們今后進(jìn)一步研究。整體而言,在1979年后,長(zhǎng)江以北地區(qū)以及新疆北部的極端低溫指數(shù)具有較為一致的年代際變化特征,具體可大致分為如下三個(gè)時(shí)期:前冷期1979~1986年,暖期1987~2007年,后冷期2008~2016年。這三個(gè)時(shí)期與宋燕和季勁鈞(2005)圖4同圖3,但極端低溫指數(shù)的年代際分量由Lanczos濾波器獲得Fig.4AsinFig.3,butfortheinterdecadalcomponentoftheextreme-low-temperatureindicesobtainedfromaLanczosfilter大氣科學(xué)44卷1132ChineseJournalofAtmosphericSciencesVol.44
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北半球冬季各阻塞系統(tǒng)對(duì)大范圍極端溫度異常的單獨(dú)和協(xié)同影響[J]. 李亞飛,任榮彩. 大氣科學(xué). 2019(06)
[2]冬季大范圍持續(xù)性極端低溫事件與歐亞大陸大型斜脊斜槽系統(tǒng)研究進(jìn)展[J]. 布和朝魯,彭京備,謝作威,紀(jì)立人. 大氣科學(xué). 2018(03)
[3]中國(guó)大陸1983—2012年年極端氣溫時(shí)空變化特征[J]. 武麗梅,陳璐,王凱,馬金輝. 干旱氣象. 2016(06)
[4]冬季北大西洋風(fēng)暴軸異常對(duì)我國(guó)寒潮活動(dòng)的可能影響[J]. 周星妍,朱偉軍,顧聰. 大氣科學(xué). 2015(05)
[5]東亞冬季風(fēng)的年代際變化及其與全球氣候變化的可能聯(lián)系[J]. 丁一匯,柳艷菊,梁蘇潔,馬曉青,張穎嫻,司東,梁萍,宋亞芳,張錦. 氣象學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]近50年中國(guó)大陸冬季氣溫和區(qū)域環(huán)流的年代際變化研究[J]. 梁蘇潔,丁一匯,趙南,孫穎. 大氣科學(xué). 2014(05)
[7]北半球溫帶氣旋活動(dòng)和風(fēng)暴路徑的年代際變化[J]. 張穎嫻,丁一匯,李巧萍. 大氣科學(xué). 2012(05)
[8]The Role of Warm North Atlantic SST in the Formation of Positive Height Anomalies over the Ural Mountains during January 2008[J]. 韓哲,李雙林,穆穆. Advances in Atmospheric Sciences. 2011(02)
[9]中國(guó)極端氣候變化觀測(cè)研究回顧與展望[J]. 任國(guó)玉,封國(guó)林,嚴(yán)中偉. 氣候與環(huán)境研究. 2010(04)
[10]中國(guó)近百年溫度曲線的對(duì)比分析[J]. 唐國(guó)利,丁一匯,王紹武,任國(guó)玉,劉洪濱,張莉. 氣候變化研究進(jìn)展. 2009(02)
本文編號(hào):3044171
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