次仁朗杰
(西藏自治區(qū)氣象局氣象臺(tái),西藏拉薩 850000)
?
我國(guó)東部冬季水汽輸送年代際變化
次仁朗杰
(西藏自治區(qū)氣象局氣象臺(tái),西藏拉薩 850000)
利用NCEP/NCAR提供的1948~2011年全球逐月分析資料,對(duì)月平均資料進(jìn)行整層積分并通過(guò)EOF方法,研究我國(guó)東部冬季水汽輸送的特征。結(jié)果表明,我國(guó)東部12、1、2月份水汽輸送在緯向上均為西風(fēng)方向的水汽輸送,異常大值區(qū)位于太平洋一帶;在經(jīng)向上12、1、2月份水汽輸送均為南風(fēng)方向的水汽輸送,異常大值區(qū)位于云南一帶。第1空間模態(tài),12、1月份在105°E以東水汽輸送的方向分別為東南風(fēng)、東北風(fēng)方向的平流輸送,2月份在120°E以東水汽輸送的方向?yàn)闁|南風(fēng)方向的平流輸送;第2空間模態(tài),12月份在110°E以東、1月份在90°E以東的水汽輸送的方向均為偏南風(fēng)方向的平流輸送,2月份在105°E以東水汽輸送的方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送;第3空間模態(tài),12月份在105°E以東水汽輸送的方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送,1月水汽輸送在東南地區(qū)是西南風(fēng)方向的平流輸送,2月份在95°E以東水汽輸送的方向?yàn)槠巷L(fēng)方向的平流輸送。前3個(gè)模態(tài)時(shí)間序列表明我國(guó)東部水汽輸送存在明顯年際年代際變化。關(guān)鍵詞水汽輸送;年代際變化;我國(guó)東部
水汽輸送與降水的預(yù)報(bào)有直接關(guān)系,水汽輸送特征研究對(duì)降水的預(yù)報(bào)很有幫助。我國(guó)的降水有東南沿海降水較多西北內(nèi)陸遞減、夏秋降水多冬春降水少的特點(diǎn)。我國(guó)東部地區(qū)是全國(guó)的政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心,水資源短缺嚴(yán)重制約了東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展,所以研究我國(guó)東部地區(qū)水汽輸送問(wèn)題具有很重要意義。
以往對(duì)我國(guó)水汽輸送特征的研究主要采用以下方法:對(duì)早期某一特定時(shí)段進(jìn)行分析[1];以近年某一個(gè)例為代表進(jìn)行分析[2];以月平均資料進(jìn)行整層積分;以某一等壓面的水汽輸送通量為代表進(jìn)行分析;使用逐日資料從地面或從1 000 hPa開(kāi)始進(jìn)行垂直積分,用得到的垂直積分的水汽輸送資料探討亞澳季風(fēng)區(qū)或亞洲季風(fēng)區(qū)水汽收支的氣候特征[3-4];資料長(zhǎng)度僅為十幾年[5]。但這些研究主要是針對(duì)我國(guó)東部夏季水汽輸送的特征,而對(duì)我國(guó)東部冬季水汽輸送特征的研究很少,為此,筆者利用NCEP/NCAR提供的1948~2011年全球逐月分析資料,對(duì)月平均資料進(jìn)行整層積分并通過(guò)EOF方法,研究我國(guó)東部冬季水汽輸送的特征。
1.1資料來(lái)源選取NCEP/NCAR提供的1948~2011年全球水平空間分辨率為2.5°×2.5°的逐月再分析資料,包括風(fēng)場(chǎng)、比濕場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)等壓面8層資料以及地面氣壓場(chǎng)資料。
1.2分析方法應(yīng)用研究資料計(jì)算從地表到300 hPa厚度的整層水汽輸送通量(Q)以及整層經(jīng)向水汽輸送通量(Qλ)、整層緯向水汽輸送通量(Qφ)的大小,其具體計(jì)算方法如下:
(1)
(2)
(3)

2.1我國(guó)東部冬季氣候平均的水汽輸送通量
2.1.112月份。由圖1a可知,20°N附近的整個(gè)區(qū)域緯向水汽輸送通量均為正值區(qū),即1948~2011年該區(qū)域12月份的水汽輸送在緯向上均為西風(fēng)方向的水汽輸送;大值區(qū)域位于福建廣州、云南和西太平洋一帶,其中最大值區(qū)即異常大值區(qū)位于西太平洋一帶。10°N附近的整個(gè)區(qū)域緯向水汽輸送通量是負(fù)值區(qū),即1949~2011年該區(qū)域12月份的水汽輸送在緯向上為東風(fēng)方向的水汽輸送,小值區(qū)域位于印度洋和太平洋一帶,其中最小值區(qū)即異常小值區(qū)位于太平洋一帶。
由圖1b可知,我國(guó)絕大部分地區(qū)和中東一帶經(jīng)向水汽輸送通量均為正值區(qū),即1948~2011年該區(qū)域12月份的水汽輸送在經(jīng)向上為南風(fēng)方向的水汽輸送;大值區(qū)位于廣州、云南一帶,其中最大值區(qū)位于廣州、云南一帶。 我國(guó)東部沿海南海一帶和印度洋經(jīng)向水汽輸送通量則為負(fù)值區(qū),即1948~2011年這一區(qū)域內(nèi)12月份的水汽輸送在經(jīng)向上為北風(fēng)方向的水汽輸送,小值區(qū)位于南海和印度洋一帶,其中最小值區(qū)位于南海一帶。

圖1 1948~2011年氣候平均的12月緯向(a)和經(jīng)向(b)水汽輸送[單位:g/(s·m)]Fig.1 Zonal (a) and meridional (b) water vapor transport in Dec. during 1948-2011
由1948~2011年12月份氣候平均的水汽輸送(圖2)可知,我國(guó)整體是西風(fēng)方向的水汽輸送,在云南、廣東一帶是西南方向的水汽輸送,也是水汽輸送異常大值區(qū);南海和印度洋是東北方向的水汽輸送,是水汽輸送的大值區(qū)域。

圖2 1948~2011年氣候平均的12月水汽輸送[單位:g/(s·m)] Fig.2 Water vapor transport in Dec. during 1948-2011
2.1.21月份。由圖3a可知,20°N附近緯向水汽輸送通量
均為正值區(qū),整個(gè)中國(guó)地區(qū)緯向水汽輸送通量也是正值區(qū),表明1948~2011年這些區(qū)域1月份的水汽輸送在緯向上均為西風(fēng)方向的水汽輸送;大值區(qū)域位于云南、福建、廣州和太平洋一帶,其中最大值區(qū)位于太平洋一帶。10°N附近緯向水汽輸送通量為負(fù)值區(qū),即1949~2011年該區(qū)域1月份的水汽輸送在緯向上為東風(fēng)方向的水汽輸送,小值區(qū)域位于印度洋和太平洋一帶,其中最小值區(qū)位于太平洋一帶。
由圖3b可知,中東和我國(guó)絕大部分地區(qū)經(jīng)向水汽輸送通量均為正值區(qū),即1948~2011年中東和我國(guó)東部1月份的水汽輸送在經(jīng)向上為南風(fēng)方向的水汽輸送,最大值位于云南一帶。印度洋、南海、太平洋經(jīng)向水汽輸送通量則為負(fù)值區(qū),即1948~2011年這一區(qū)域1月份的水汽輸送在經(jīng)向上為北風(fēng)方向的水汽輸送,小值區(qū)域位于印度洋和南海一帶,最小值區(qū)域位于南海一帶。
由1月份氣候平均的水汽輸送通量(圖4)可知,我國(guó)整體是西風(fēng)方向的水汽輸送,在福建、廣東一帶是西南方向的水汽輸送,是水汽輸送異常大值區(qū),南海和印度洋一帶是東北方向的水汽輸送,也是水汽輸送大值區(qū)。

圖3 1948~2011年氣候平均的1月緯向(a)和經(jīng)向(b)水汽輸送[單位:g/(s·m) ]Fig.3 Zonal (a) and meridional (b) water vapor transport in Jan. during 1948-2011
2.1.32月份。由圖5a可知,20°N以北附近緯向水汽輸送通量均為正值區(qū),整個(gè)中國(guó)地區(qū)緯向水汽輸送通量均為正值區(qū),即1948~2011年該區(qū)域2月份的水汽輸送在緯向上均為西風(fēng)方向的水汽輸送;大值區(qū)位于云南、福建、廣州和太平洋一帶,其中最大值區(qū)位于太平洋一帶。10°N附近緯向水汽輸送通量為負(fù)值區(qū),即1949~2011年該區(qū)域2月份的水汽輸送在緯向上為東風(fēng)方向的水汽輸送;小值區(qū)域位于印度洋、太平洋和南海一帶,其中最小值區(qū)位于太平洋一帶。
由圖5b可知,中東和我國(guó)絕大部分地區(qū)經(jīng)向水汽通量均為正值區(qū),即1948~2011年中東和我國(guó)東部2月份的水汽輸送在經(jīng)向上為南風(fēng)方向的水汽輸送,最大值區(qū)位于云南一帶。印度洋南海太平洋經(jīng)向水汽通量則為負(fù)值區(qū),即這一區(qū)域內(nèi)1948~2011年2月份的水汽輸送在經(jīng)向上為北風(fēng)方向的水汽輸送;小值區(qū)域位于印度洋和南海一帶,最小值區(qū)域位于南海一帶。

圖4 1948~2011年氣候平均的1月水汽輸送[單位:g/(s·m)]Fig.4 Water vapor transport in Jan. during 1948-2011
由2月份氣候平均的水汽輸送通量(圖6)可知,我國(guó)整體是西風(fēng)方向的水汽輸送,在福建、廣東一帶是西南方向的水汽輸送,是水汽輸送異常大值區(qū),南海和印度洋一帶是東北方向的水汽輸送,也是水汽輸送大值區(qū)。
2.2我國(guó)東部水汽輸送年代際異常對(duì)經(jīng)向、緯向水汽輸送異常場(chǎng)進(jìn)行EOF分析,分別得到12、1、2月份水汽輸送的前3個(gè)時(shí)間和空間模態(tài)。
2.2.112月份。
2.2.1.1第1模態(tài)。從圖7b可以看出,1980年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“負(fù)轉(zhuǎn)正”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),其中1982~2004年為時(shí)間系數(shù)正值區(qū),1956~1981年為時(shí)間系數(shù)負(fù)值區(qū);正值區(qū)中,1988~1995年時(shí)間系數(shù)較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)特征向量模態(tài)更加顯著;負(fù)值區(qū)中,1963~1967年時(shí)間系數(shù)絕對(duì)值較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)此模態(tài)的反位相顯著。結(jié)合圖7a可知,我國(guó)東部沿海有水汽輸送異常發(fā)生,1982~2004年水汽輸送系數(shù)為正的時(shí)間段內(nèi),105°E以東水汽輸送方向?yàn)闁|南風(fēng)方向的平流輸送,105°E以西水汽輸送方向?yàn)闁|北風(fēng)方向的平流輸送,北方地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槠憋L(fēng)方向的平流輸送;對(duì)于1956~1981年水汽輸送系數(shù)為負(fù)的時(shí)間段內(nèi),水汽輸送的方向則正好相反。

圖5 1948~2011年氣候平均的2月緯向(a)和經(jīng)向(b)水汽輸送[單位:g/(s·m) ]Fig.5 Zonal (a) and meridional (b) water vapor transport in Feb. during 1948-2011

圖6 1948~2011年2月氣候平均的水汽輸送[單位:g/(s·m) ]Fig.6 Water vapor transport in Feb. during 1948-2011
2.2.1.2第2模態(tài)。從圖8b可以看出,水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“正轉(zhuǎn)負(fù)”的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在1960和1977年,水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“負(fù)轉(zhuǎn)正”的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在1972和1992年,其中1972~1977和1992~2006年為時(shí)間系數(shù)正值區(qū),1961~1972和1976~1991年為時(shí)間系數(shù)負(fù)值區(qū);正值區(qū)中,1972~1978和1993~2001年時(shí)間系數(shù)較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)特征向量模態(tài)更加顯著;負(fù)值區(qū)中,1982~1985、1967~1970年時(shí)間系數(shù)絕對(duì)值較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)此模態(tài)的反位相顯著。結(jié)合圖8a可知,輸送異常主要發(fā)生在中部地區(qū);在1972~1977和1992~2006年水汽輸送系數(shù)為正的時(shí)間段內(nèi),110°E以東水汽輸送方向?yàn)槠巷L(fēng)方向的平流輸送,西北地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槲鞅憋L(fēng)方向的平流輸送;在1961~1972和1976~1991年水汽輸送系數(shù)為負(fù)的時(shí)間段內(nèi),水汽輸送的方向則正好相反。

圖7 12月份水汽輸送EOF分析第1空間模態(tài)(a)和時(shí)間序列(b) Fig.7 Water vapor transport EOF analysis first space mode(a) and time sequence(b) in Dec.

圖8 12月份水汽輸送EOF分析第2空間模態(tài)(a)和時(shí)間序列(b) Fig.8 Water vapor transport EOF analysis second space mode(a) and time sequence(b) in Dec.
2.2.1.3第3模態(tài)。從圖9b可以看出,1961年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“負(fù)轉(zhuǎn)正”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“正轉(zhuǎn)負(fù)”的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在1979年,其中1962~1978年為時(shí)間系數(shù)正值區(qū),1953~1960和1980~2009年為時(shí)間系數(shù)負(fù)值區(qū);正值區(qū)中,1966~1971年時(shí)間系數(shù)較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)特征向量模態(tài)更加顯著;負(fù)值區(qū)中,1985~1990年時(shí)間系數(shù)絕對(duì)值較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)此模態(tài)的反位相顯著。結(jié)合圖9a可知,水汽輸送異常主要發(fā)生在福建、廣州和我國(guó)東北一帶;在1982~2004年水汽輸送系數(shù)為正的時(shí)間段內(nèi),105°E以東水汽輸送方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送,105°E以西水汽輸送方向?yàn)楸憋L(fēng)方向的平流輸送;1953~1960和1980~2009年水汽輸送系數(shù)為負(fù)的時(shí)間段內(nèi),水汽輸送的方向則正好相反。

圖9 12月份水汽輸送EOF分析第3空間模態(tài)(a)和時(shí)間序列(b)Fig.9 Water vapor transport EOF analysis of the third space mode(a) and time sequence(b) in Dec.
2.2.21月份。
2.2.2.1第1模態(tài)。從圖10b可以看出,1980年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“負(fù)轉(zhuǎn)正”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),1968和1986年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“正轉(zhuǎn)負(fù)”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),其中1953~1968和1982~1986年為時(shí)間系數(shù)正值區(qū),1969~1979和1987~2007年為時(shí)間系數(shù)負(fù)值區(qū);正值區(qū)中,1958~1966年時(shí)間系數(shù)較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)特征向量模態(tài)更加顯著;負(fù)值區(qū)中,1976~1979和1990~1995年時(shí)間系數(shù)絕對(duì)值較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)此模態(tài)的反位相顯著。結(jié)合圖10a可知,水汽輸送異常主要發(fā)生在東部地區(qū);在1953~1968和1982~1986年水汽輸送系數(shù)為正的時(shí)間段內(nèi),105°E以東水汽輸送方向?yàn)闁|北風(fēng)方向的平流輸送,105°E以西水汽輸送方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送,北方地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槠黠L(fēng)方向的平流輸送;對(duì)于1969~1979和1987~2007年水汽輸送系數(shù)為負(fù)的時(shí)間段內(nèi),水汽輸送的方向則正好相反。
2.2.2.2第2模態(tài)。從圖11b可以看出,1984年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“負(fù)轉(zhuǎn)正”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),1956和1996年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“正轉(zhuǎn)負(fù)”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),其中1952~1955和1985~1995年為時(shí)間系數(shù)正值區(qū),1957~1981和1997~2004年為時(shí)間系數(shù)負(fù)值區(qū);正值區(qū)中,1990~1993年時(shí)間系數(shù)較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)特征向量模態(tài)更加顯著;負(fù)值區(qū)中,1970~1974年時(shí)間系數(shù)絕對(duì)值較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)此模態(tài)的反位相顯著。結(jié)合圖11a可知,在1952~1955和1985~1995年水汽輸送系數(shù)為正的時(shí)間段內(nèi),90°E以東水汽輸送方向?yàn)槠巷L(fēng)方向的平流輸送,西南地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槲鞅憋L(fēng)方向的平流輸送;對(duì)于1957~1981和1997~2004年水汽輸送系數(shù)為負(fù)的時(shí)間段內(nèi),水汽輸送的方向則正好相反。

圖10 1月份水汽輸送EOF分析第1空間模態(tài)(a)和時(shí)間序列(b)Fig.10 Water vapor transport EOF analysis first space mode(a) and time sequence(b) in Jan.

圖11 1月份水汽輸送EOF分析第2空間模態(tài)(a)和時(shí)間序列(b)Fig.11 Water vapor transport EOF analysis second space mode(a) and time sequence(b) in Jan.
2.2.2.3第3模態(tài)。從圖12b可以看出,1960、1966、1992、2005年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“負(fù)轉(zhuǎn)正”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),1956、1977、1963、1997年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“正轉(zhuǎn)負(fù)”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),其中1953~1955、1961~1963、1967~1977、1993~1997、2006~2008年為時(shí)間系數(shù)正值區(qū),1957~1965、1978~1991和1998~2004年為時(shí)間系數(shù)負(fù)值區(qū);正值區(qū)中,1954~1956、1971~1975、1994~1996年時(shí)間系數(shù)較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)特征向量模態(tài)更加顯著;負(fù)值區(qū)中,1982~1987年時(shí)間系數(shù)絕對(duì)值較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)此模態(tài)的反位相顯著。結(jié)合圖12a可知,在1953~1955、1961~1963、1967~1977、1993~1997、2006~2008年水汽輸送系數(shù)為正的時(shí)間段內(nèi),東南地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送,北部地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槠憋L(fēng)方向的平流輸送,95°E以西水汽輸送方向?yàn)槠巷L(fēng)方向的平流輸送。對(duì)于1957~1960和1978~1991年水汽輸送系數(shù)為負(fù)的時(shí)間段內(nèi),水汽輸送的方向則正好相反。
2.2.32月份。
2.2.3.1第1模態(tài)。從圖13b可以看出,1991年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“負(fù)轉(zhuǎn)正”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),1958年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“正轉(zhuǎn)負(fù)”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),其中1992~2009年為時(shí)間系數(shù)正值區(qū),1959~1990年為時(shí)間系數(shù)負(fù)值區(qū);正值區(qū)中,2000~2003年時(shí)間系數(shù)較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)特征向量模態(tài)更加顯著;負(fù)值區(qū)中,1971~1974年時(shí)間系數(shù)絕對(duì)值較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)此模態(tài)的反位相顯著。結(jié)合圖13a可知,其中1992~2009年時(shí)間系數(shù)為正的時(shí)間段內(nèi),120°E以東水汽輸送方向?yàn)闁|南風(fēng)方向的平流輸送,120°E以西水汽輸送方向?yàn)闁|北風(fēng)方向的平流輸送,北方地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槠憋L(fēng)方向的平流輸送;對(duì)于1959~1990年水汽輸送系數(shù)為負(fù)的時(shí)間段內(nèi),水汽輸送的方向則正好相反。
2.2.3.2第2模態(tài)。從圖14b可以看出,1955、1966、1986、2006年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“負(fù)轉(zhuǎn)正”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),1958、1978、1991年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“正轉(zhuǎn)負(fù)”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),其中1956~1957、1967~1977、1986~1990年為時(shí)間系數(shù)正值區(qū),1959~1965、1979~1985、1992~2005年為時(shí)間系數(shù)負(fù)值區(qū)。正值區(qū)中,1971~1975年時(shí)間系數(shù)較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)特征向量模態(tài)更加顯著;負(fù)值區(qū)中,1996~2001年時(shí)間系數(shù)絕對(duì)值較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)此模態(tài)的反位相顯著。結(jié)合圖14a可知,在1956~1957、1967~1977、1986~1990年水汽輸送系數(shù)為正的時(shí)間段內(nèi),105°E以東水汽輸送方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送,105°E以西水汽輸送方向?yàn)槠巷L(fēng)方向的平流輸送,北方地區(qū)水汽輸送是偏北風(fēng)方向的平流輸送;對(duì)于1959~1965、1979~1985、1992~2005年水汽輸送系數(shù)為負(fù)的時(shí)間段內(nèi),水汽輸送的方向則正好相反。

圖12 1月份水汽輸送EOF分析第3空間模態(tài)(a)和時(shí)間序列(b)Fig.12 Water vapor transport EOF analysis third space mode(a) and time sequence(b) in Jan.
2.2.3.3第3模態(tài)。從圖15b可以看出,1965年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“負(fù)轉(zhuǎn)正”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),1959、1976年為水汽輸送時(shí)間系數(shù)顯著的“正轉(zhuǎn)負(fù)”的轉(zhuǎn)折點(diǎn),其中1953~1958、1966~1975年為時(shí)間系數(shù)正值區(qū),1959~1964、1976~2007年為時(shí)間系數(shù)負(fù)值區(qū);正值區(qū)中,1954~1955、1966~1968年時(shí)間系數(shù)較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)特征向量模態(tài)更加顯著;負(fù)值區(qū)中,1994~1996年時(shí)間系數(shù)絕對(duì)值較大,說(shuō)明在這一時(shí)間段內(nèi)此模態(tài)的反位相顯著。結(jié)合圖15a可知,在1953~1958和1966~1975年水汽輸送系數(shù)為正的時(shí)間段內(nèi),95°E以西水汽輸送方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送,95°E以東水汽輸送方向?yàn)槠巷L(fēng)方向的平流輸送,北方地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槠憋L(fēng)方向的平流輸送;對(duì)于1959~1964和1976~2007年水汽輸送系數(shù)為負(fù)的時(shí)間段內(nèi),水汽輸送的方向則正好相反。

圖14 2月份水汽輸送EOF分析第2空間模態(tài)(a)和時(shí)間序列(b)Fig.14 Water vapor transport EOF analysis second space mode(a) and time sequence(b) in Feb.

圖15 2月份水汽輸送EOF分析第3空間模態(tài)(a)和時(shí)間序列(b)Fig.15 Water vapor transport EOF analysis third space mode(a) and time sequence(b) in Feb.
(1)1948~2011年我國(guó)東部冬季水汽輸送通量氣候態(tài):20°N附近12月份的水汽輸送在緯向上均為西風(fēng)方向的水汽輸送,其中最大值區(qū)即異常大值區(qū)位于西太平洋一帶;在10°N附近的整個(gè)區(qū)域在12月份的水汽輸送在緯向上為東風(fēng)方向的水汽輸送,其中最大值區(qū)位于太平洋一帶。中東和我國(guó)絕大部分地區(qū)12月份的水汽輸送在經(jīng)向上為南風(fēng)方向的水汽輸送,其中最大值區(qū)位于廣州、云南一帶;我國(guó)東部沿海南海一帶和印度洋12月份的水汽輸送在經(jīng)向上為北風(fēng)方向的水汽輸送,其中最大值區(qū)位于南海一帶。20°N附近和整個(gè)中國(guó)地區(qū)1月份的水汽輸送在緯向上均為西風(fēng)方向的水汽輸送,其中最大值區(qū)位于太平洋一帶;在10°N附近1月份的水汽輸送在緯向上為東風(fēng)方向的水汽輸送,其中最大值區(qū)位于太平洋一帶。中東和我國(guó)絕大部分地區(qū)1月份的水汽輸送在經(jīng)向上為南風(fēng)方向的水汽輸送,最大值區(qū)位于云南一帶。印度洋、南海、太平洋1月份的水汽輸送在經(jīng)向上為北風(fēng)方向的水汽輸送,最大值區(qū)位于南海一帶。 2月份水汽輸送經(jīng)緯向分布趨勢(shì)與12、1月相似。
(2)我國(guó)東部水汽輸送異常時(shí)空分布:12月份第1空間模態(tài)在105°E以東水汽輸送方向?yàn)闁|南風(fēng)方向的平流輸送,在105°E以西水汽輸送方向?yàn)闁|北風(fēng)方向的平流輸送,北方地區(qū)的水汽輸送方向?yàn)槠憋L(fēng)方向的平流輸送;第2空間模態(tài)在110°E以東水汽輸送方向?yàn)槠巷L(fēng)方向的平流輸送,西北地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槲鞅憋L(fēng)方向的平流輸送;第3空間模態(tài)在105°E以東水汽輸送方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送,105°E以西水汽輸送方向?yàn)楸憋L(fēng)方向的平流輸送。1月份第1空間模態(tài)在105°E以東水汽輸送方向?yàn)闁|北風(fēng)方向的平流輸送,105°E以西水汽輸送方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送,北方地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槠黠L(fēng)方向的平流輸送;第2空間模態(tài)在90°E以東水汽輸送方向?yàn)槠巷L(fēng)方向的平流輸送,西南地區(qū)水輸送方向?yàn)槲鞅憋L(fēng)方向的平流輸送;第3空間模態(tài)在東南地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送,北部地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槠憋L(fēng)方向的平流輸送,95°E以西水汽輸送方向?yàn)槠巷L(fēng)方向的平流輸送。2月份第1空間模態(tài)在120°E以東水汽輸送方向?yàn)闁|南風(fēng)方向的平流輸送,120°E以西水汽輸送方向?yàn)闁|北風(fēng)方向的平流輸送,北方地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槠憋L(fēng)方向的平流輸送;第2空間模態(tài)在105°E以東水汽輸送方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送,105°E以西水汽輸送方向?yàn)槠巷L(fēng)方向的平流輸送,北方地區(qū)水汽輸送方向?yàn)槠憋L(fēng)方向的平流輸送;第3空間模態(tài)在95°E以西水汽輸送方向?yàn)槲髂巷L(fēng)方向的平流輸送,95°E以東水汽輸送方向?yàn)槠巷L(fēng)方向的平流輸送,北方地區(qū)水輸送方向?yàn)槠憋L(fēng)方向的平流輸送。前3個(gè)模態(tài)時(shí)間序列表明我國(guó)東部水汽輸送存在明顯的年際、年代際變化。
[1] 吳國(guó)雄.大氣水汽的輸送和收支及其對(duì)副熱帶干旱的影響[J].大氣科學(xué),1990,14(1):53-63.
[2] 柳艷菊,丁一匯,宋艷玲.1998 年夏季風(fēng)爆發(fā)前后南海地區(qū)的水汽輸送和水汽收支[J].熱帶氣象學(xué)報(bào),2005,21(1):55-62.
[3] 周長(zhǎng)艷.亞澳季風(fēng)區(qū)水汽輸送的氣候特征[D].南京:南京信息工程大學(xué),2004.
[4] 黃榮輝.夏季東亞季風(fēng)區(qū)水汽輸送特征及其與南亞季風(fēng)區(qū)水汽輸送的差別[J].大氣科學(xué),1998,22(4):460-469.
[5] 伊蘭,陶詩(shī)言.定常波和瞬變波在亞洲季風(fēng)區(qū)大氣水循環(huán)中的作用[J].氣象學(xué)報(bào),1997,55(5):532-544.
Inter-decadal Variation of Water Vapor Transport over Eastern China in Winter
Ciren Langjie
(Observatory of Tibet Autonomous Region Meteorological Bureau, Lhasa, Tibet 850000)
Using global monthly data during 1948-2011 provided by NCEP-NCAR, monthly average data was accumulated, through EOF method, characteristics of water vapor transport over eastern China in winter were studied. The results showed that water vapor transport in Dec., Jan., Feb. is always west wind, abnormal large value area is located in the Pacific Area; The meridional water vapor transport in eastern China in winter is always south wind, abnormal large value area is located in Yunnan. In the first space mode, water vapor transfer is always southeast wind and northeast wind in Dec. and Jan. respectively in east of 105°E, water vapor transfer is always southeast wind in Feb. in east of 120°E; in the second space mode, water vapor transfer in east of 110°E in Dec. and east of 90°E in Jan. is always south wind, water vapor transfer in east of 105°E in Feb. is always southwest wind; in the third space mode, water vapor transfer in east of 105°E in Dec. is southwest wind, water vapor transfer in Jan. in southeast region is southwest wind, water vapor transfer in east of 95°E in Feb. is south wind. The first 3 modal time series showed that the water vapor transport over Eastern China has obvious inter-decadall and inter-annual variation.
Water vapor transport; Inter-decadal variation; Eastern China
次仁朗杰(1990- ),男,藏族,西藏拉薩人,助理工程師,從事天氣預(yù)報(bào)研究。
2016-04-22
S 165
A
0517-6611(2016)18-180-07