中国东北地区夏季降水变化特征及其与大气环流因子的关系

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为了揭示东北地区夏季降水的发生规律,根据东北地区91个气象站1960~2007年逐日降水观测资料,采用累积距平、M-K趋势检验、Morlet小波变换、EOF和REOF及相关分析等方法,分析了东北地区夏季降水的时空特征及其与大气环流因子之间的关系,得到以下主要结论:  (1)东北地区年降水量及各季降水量空间分布呈现东部多于西部、南部多于北部、降水量自东南向西北逐渐减少的主要特点;500mm年降水量等值线穿过辽宁-吉林-黑龙江中部,呈西南-东北走向,且在各季都有相应的等值线与之对应。从降水变化趋势空间分布看,东北地区夏、秋季与年降水量呈减少趋势,冬、春季降水呈增加趋势。  (2)全年及夏季和秋季降水变化趋势都经历了减少-增多-减少的过程,春季和冬季降水都呈增加趋势。年降水量变化有3个突变点,分别为1966、1982和1998年。春季降水的突变不明显,夏季降水与全年类似,秋季降水有4个突变点,1976年为冬季降水的突变年份。秋季降水在60年代初呈显著减少,冬、春季降水变化趋势不显著。区域内降水存在2~4a、2~8a和10~16a左右的周期变化,年际尺度的周期性变化局部化特征明显,不同季节的周期变化有显著差别,小波实部探测到各季降水年代际尺度变化的突变点位置与降水变化的极值对应。  (3)不同等级降水日数均呈减少趋势,变化趋势差别较大。夏季总降水日数、痕量、微量和小雨日数均存在1个转折点;中雨、大雨和暴雨日数存在3个转折点;小雨、中雨日数突变点与降水日数的极值年份相对应。微量、小雨、总降水日数表现为自东北地区东南部向西北部呈多-少-多的分布趋势,中雨、大雨日数与东北地区夏季降水的空间分布基本相同,辽宁东南部是暴雨的多发区。不同等级降水日数的空间变化趋势差异较大,全区痕量、微量、小雨日数呈减少趋势,中雨、大雨和暴雨日数呈增加趋势,尤其是暴雨日数表现为全区域的显著增加。  (4)根据东北地区逐年夏季降水的EOF分析,该区夏季降水异常分为全区一致型、南北差异型和东西差异型3种主要分布模态。全区一致型降水异常存在10~16a左右的年代际尺度周期变化,南北差异型和东西差异型降水异常无明显变化趋势,存在2~4a和4~8a的振荡周期。经REOF分析,将东北地区夏季降水异常分为东北南部、中部平原、东北西南部、三江平原、东北北部、东北西北部和东北东南部7个旱涝分区。  (5)同期南海副高指数与东北地区中部降水量存在正相关,南海副高脊线、北界与夏季降水日数存在显著正相关;同期亚洲区极涡面积及前期春季亚洲区极涡强度东北地区夏季降水日数存在显著正相关;同期及前期春季极涡面积、强度与夏季降水日数存在显著正相关;松嫩平原夏季降水与前期冬季、秋季Nino3区SST存在显著正相关,与前期冬季、秋季SOI存在负相关。
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