蒙古高原地處亞洲中部干旱區(qū)東部,受到西風(fēng)環(huán)流的主控,表現(xiàn)出干旱半干旱氣候特征,其東部受到季風(fēng)環(huán)流的影響,表現(xiàn)為濕潤半濕潤氣候特征的中緯度東亞季風(fēng)區(qū).但有研究關(guān)注到該地區(qū)現(xiàn)代夏季降水的變化與亞洲中部干旱區(qū)西部變化并不一致,卻與中緯度東亞季風(fēng)區(qū)表現(xiàn)出同相位的降水變化特征.為了查明這種降水一致性的空間范圍,文章使用1979～2016年GPCC數(shù)據(jù)集的逐月降水資料,分別對蒙古高原夏季降水年際和年代際信號進行分析.結(jié)果顯示:蒙古高原與中緯度東亞季風(fēng)區(qū)在年際和年代際尺度上都呈現(xiàn)出了基本一致的降水變化特征,一致性變化區(qū)域主要為蒙古高原、中國東北和華北地區(qū).進一步對蒙古高原與中緯度東亞季風(fēng)區(qū)年代際出現(xiàn)降水一致性變化的物理機制進行研究,發(fā)現(xiàn)北大西洋和中亞地區(qū)與歐洲和蒙古高原高度場異常反相位配置的歐亞大陸中緯度遙相關(guān)波列是導(dǎo)致降水一致性變化的關(guān)鍵因素.當(dāng)北大西洋和中亞地區(qū)為高度場正異常,而蒙古高原出現(xiàn)高度場負異常這種環(huán)流配置時,能夠?qū)⒏嗟奈黠L(fēng)和中緯度季風(fēng)水汽輸送到蒙古高原、中國東北和華北地區(qū),并且通過加強東北亞低壓來增強東亞夏季風(fēng),還可以激發(fā)異常上升運動,從而導(dǎo)致主要受西風(fēng)環(huán)流控制的蒙古高原和受季風(fēng)環(huán)流...

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圖2 1979～2016年GPCC(a)、Delaware(b)、GPCP(c)和CRU(d),以及1901～2016年GPCC(e)降水?dāng)?shù)據(jù)集在年代際尺度上蒙古高原區(qū)域平均夏季降水與亞洲中緯度降水的相關(guān)分析

事實上,使用1979～2016年數(shù)據(jù)進行年代際變化研究年限相對較短,為此我們還對1901～2016年降水進行了年代際的相關(guān)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蒙古高原、中國東北和華北的降水依然呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(圖2e),表明降水一致性變化特征在過去百年依然存在.基于此,我們進一步對這種降水一致性變化....

圖1 1979～2016年蒙古高原年際(a)、年代際(b)尺度標準化夏季降水時間序列以及年際(c)、年代際(d)蒙古高原區(qū)域夏季平均降水與亞洲中緯度降水的相關(guān)

進一步將蒙古高原標準化降水時間序列與亞洲中緯度地區(qū)(30°N～60°N,55°E～135°E)的降水進行空間相關(guān)分析.結(jié)果發(fā)現(xiàn),在夏季年際尺度上,蒙古高原各地區(qū)與區(qū)域平均降水呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系,表明蒙古高原地區(qū)整體降水變化具有一致性.此外,顯著的正相關(guān)關(guān)系還出現(xiàn)在了中國東北西....

圖3 氣候態(tài)整層水汽通量(a)、蒙古高原區(qū)域平均夏季降水高值年代(1983～1999年)減去低值年代(2000～2012年)對應(yīng)的整層水汽通量/水汽通量散度(b)的合成分析,以及蒙古高原區(qū)域平均夏季降水與整層(c)、低層(d)和中高層(e)水汽通量/水汽通量散度的回歸分析

為了更深入地理解蒙古高原異常降水的水汽來源,我們進一步將水汽分為低層和中高層水汽進行回歸分析.結(jié)果顯示,在低層和中高層,中國東南部地區(qū)都出現(xiàn)了異常反氣旋.然而可以注意到,低緯的水汽主要由低層的異常反氣旋輸送至中緯度,而東亞夏季風(fēng)屬于低層環(huán)流系統(tǒng),說明在蒙古高原降水增多時,確實有更....

圖5 850hPa氣候態(tài)高度場和蒙古高原區(qū)域平均夏季降水與850hPa高度場的回歸分析(a)以及東北亞低壓指數(shù)與低層水汽通量的回歸分析(b)

除了水汽因素,動力條件對降水也起著至關(guān)重要的作用.為此,我們將蒙古高原降水與500hPa垂直速度進行回歸分析,結(jié)果顯示在蒙古高原降水增多時蒙古高原、中國東北和華北地區(qū)無輻散層出現(xiàn)了顯著的上升運動(圖6).根據(jù)垂直運動方程,長波槽前會出現(xiàn)上升運動,槽后出現(xiàn)下沉運動(Holton,2....

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