本文關(guān)鍵詞：水汽輸送對(duì)我國降水變異及大氣污染條件的影響

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【摘要】：本文利用中國地面氣象觀測站資料、NCEP/NCAR再分析資料和ERA-interim再分析資料,采用多種統(tǒng)計(jì)分析方法,研究了水汽輸送對(duì)我國降水變異和大氣污染的影響。首先分析了我國水汽輸送的氣候、年際及年代際變化特征,其次重點(diǎn)研究了西北地區(qū)水汽輸送的年代際變化特征及對(duì)降水的影響,以及ElNino年中國東部和西北地區(qū)夏季水汽輸送變化特征及其對(duì)降水的影響,最后探討了水汽輸送和濕度條件對(duì)中國中東部霾天氣形成的影響,主要得到以下結(jié)論:(1)中國四季水汽輸送具有明顯的年代際變化特征,并對(duì)降水的年代際變化產(chǎn)生影響。春季,中國南方地區(qū)水汽輸送和降水從20世紀(jì)80年代以來均出現(xiàn)年代際減弱的特征;夏季和秋季水汽輸送在20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)年代際減弱的特征,同時(shí),中國東部降水也出現(xiàn)了由"北澇南旱"向"南澇北旱"格局的轉(zhuǎn)變;冬季,從20世紀(jì)80年代中期以來南方地區(qū)來自孟加拉灣和南海的水汽輸送表現(xiàn)為年代際減弱的特征,中國東部降水表現(xiàn)為由北少南多到北多南少的分布。El Nino對(duì)中國四季水汽輸送的年際變化有比較顯著的影響,ElNino當(dāng)年夏季中國地區(qū)水汽輸送較弱,秋季來自孟加拉灣的西南風(fēng)水汽輸送在我國華南地區(qū)偏強(qiáng),次年春季和夏季由西北太平洋向我國輸送的水汽分別在華南和長江流域異常偏強(qiáng)。(2)在氣候變化下,1961～2015年西北地區(qū)年均和四季降水總體呈顯著增加趨勢(shì),實(shí)際蒸散發(fā)量和水汽輸送也顯著增加。西北大部分地區(qū)年均和四季降水再循環(huán)率表現(xiàn)為顯著上升趨勢(shì),其中南疆沙漠和青藏高原地區(qū)上升速率最大,西北地區(qū)內(nèi)循環(huán)顯著加強(qiáng)。西北西部地區(qū)春季、夏季和秋季局地實(shí)際蒸散發(fā)量以及外部水汽輸送的加強(qiáng)均有利于其降水的增加,但外部水汽輸送較局地實(shí)際蒸散發(fā)量的貢獻(xiàn)更大,而西北東部地區(qū)由于外部水汽輸送的減少速率大于局地實(shí)際蒸散發(fā)量的增加速率,西北東部地區(qū)降水呈減少的趨勢(shì)。但冬季,由于西北西部和東部地區(qū)外部水汽輸送和局地實(shí)際蒸散發(fā)量均加強(qiáng),西北大部分地區(qū)降水均呈增加的趨勢(shì),但外部水汽輸送的貢獻(xiàn)相對(duì)更大。(3)通過分析東部型和中部型兩類El Nino事件對(duì)中國夏季水汽輸送和降水的影響,發(fā)現(xiàn)東部型ElNino事件不僅對(duì)長江流域等南方地區(qū)的降水有重要影響,對(duì)華北、東北以及西北地區(qū)的降水異常也有相當(dāng)?shù)淖饔谩|部型ElNino事件發(fā)生的次年夏季,副熱帶太平洋蒸發(fā)異常偏強(qiáng),西太平洋副熱帶高壓(西太副高)西伸,由于東亞—太平洋(EAP)遙相關(guān)型的建立,副高西側(cè)的強(qiáng)西南氣流將來自太平洋蒸發(fā)的大量水汽持續(xù)輸送到我國中東部地區(qū)。另外在EAP遙相關(guān)型影響下中高緯地區(qū)建立了亞洲雙阻型環(huán)流,其間的低槽冷渦與上游阻高之間的強(qiáng)偏北氣流有利于歐亞高緯或北冰洋的水汽持續(xù)輸送到西北和華北北部地區(qū),全國大部分地區(qū)凈水汽收支均增加,中國北方和南方地區(qū)的降水都產(chǎn)生了明顯的同步性增多響應(yīng),形成了南北兩條異常雨帶。中部型事件次年夏季,西太副高較常年偏西且偏北,來自太平洋蒸發(fā)的大量水汽輸送到江淮地區(qū),使其凈水汽收支增加和降水偏多。(4)1961～2012年中國中東部冬季霾日總體呈現(xiàn)出顯著的上升趨勢(shì),尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來,霾日增多明顯。20世紀(jì)80年代中期以來東亞冬季風(fēng)年代際減弱導(dǎo)致來自西北太平洋偏東風(fēng)水汽輸送的年代際增強(qiáng)對(duì)中東部地區(qū)冬季霾日的增加影響顯著。同時(shí),由于氣候變暖,近地面氣溫增加引起的江淮和華南冬季相對(duì)濕度的減少使得霧-霾轉(zhuǎn)換減弱,這可能也是江淮和華南霾日增多的一個(gè)原因。ElNino年冬季,偏南風(fēng)水汽輸送距平為中國東部地區(qū)霾天氣的發(fā)生提供了有利的水汽條件,而LaNina年,水汽條件則較弱,不利于霾天氣的形成。1980年以來京津冀地區(qū)持續(xù)性霾事件呈現(xiàn)明顯的增長趨勢(shì),持續(xù)性霾事件的發(fā)生和維持有三條主要的水汽輸送通道:東南和西南兩條長路徑水汽輸送通道以及偏西風(fēng)的短路徑水汽輸送通道。此外,京津冀對(duì)流層持續(xù)深厚的下沉氣流擠壓大氣邊界層致使其厚度降低,使得大量的污染物和水汽聚集在較低的邊界層內(nèi),有利于霾天氣的發(fā)生和維持。
【學(xué)位授予單位】：中國氣象科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X51;P426

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