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太阳活动是全球气候变化的主要驱动力之一,也是影响年代至百年尺度降水与旱涝变化的重要因子。本文根据利用历史文献重建的过去千年中国东部63个站的旱涝等级数据,以及利用自然证据重建的东北和西部各地的降水序列,采用均一化方法,构建了覆盖全国大部分地区的过去千年旱涝等级数据集。在此基础上,参照新近重建的5条过去千年太阳活动序列,采用各级旱涝发生几率的比率差指标,重建了其间11个太阳活动异常期的中国旱涝格局。同时,利用地球系统模式CESM1.0,开展了以PDO处于不同位相为初始场的太阳活动异常对中国旱涝格局变化影响的模拟试验,诊断了太阳活动异常通过气候系统内部模态PDO影响中国降水格局的过程。主要得到以下结论: (1)在5个太阳活动极小期(1010~1050年、1280~1350年、1460~1550年、1645~1715年、1795~1823年),长江中下游出现偏旱、华北出现偏涝的可能性大,同时非季风区出现偏旱的几率更高。集合平均表明:在东部季风区,降水呈自南向北的“涝—旱—涝”分布,华北平原及汾河、渭河流域偏涝,西北东部、长江流域及其以南广大地区偏旱;而非季风区则总体偏旱。 (2)在2个太阳活动极大期和4个太阳辐射高值期,中世纪极大(1100~1250年)全国多偏旱,1845~1873年的太阳辐射高值期,全国多偏涝;其余4个时段(1351~1387年、1593~1612年、1756~1787年、1920~2000年)则旱涝相间出现。集合平均表明:在东部季风区,长江流域及西北东部多偏涝,华南和华北大部多偏旱;而非季风区则总体偏涝。 (3)模拟试验显示:太阳活动弱(极小期)时,南亚高压强度减弱,高压面积减小,副高强度减弱,位置偏东。其中当气候系统的初始场位于PDO正位相时,受太阳活动转弱所驱动赤道太平洋海温呈现类El Ni(n)o模态,中国东部除东南沿海外的多数地区偏北风加强,从而导致全国出现偏旱趋势;当初始场位于PDO正常期时,海温呈现类La Ni(n)a模态,东部地区呈现较弱的东北风距平,导致全国偏涝的可能性更大;当初始场位于PDO负位相时,海温呈现类El Ni(n)o模态;东部地区为较大的东北风距平,从而使中国东部降水呈“南涝北旱”格局。 (4)太阳活动强(极大期)时,南亚高压强度增强,高压面积增大,副高强度增强,位置偏西。其中当气候系统的初始场位于PDO正位相,受太阳活动转强所驱动赤道太平洋海温呈类La Ni(n)a模态;南亚高压脊线和副高位置偏北,低层气流绕副高形成反气旋式距平环流,易使中国东部呈自南向北的“涝—旱—涝”降水格局;当初始场位于PDO正常期时,海温呈类东部型El Ni(n)o模态,南亚高压脊线和副高位置偏南,低层绕副高的反气旋式距平环流向东南移动,长江流域至黄河流域出现降水增多的可能性加大;当初始场位于PDO负位相时,海温呈类混合型El Ni(n)o模态,低层长江以南为东北风距平,以北为西南风距平,从而易导致全国出现偏涝趋势。