影響內蒙古秋季氣溫的主要環流因子

申紫薇

（內蒙古自治區氣候中心，內蒙古 呼和浩特010051）

1 概述

內蒙古自治區地處亞洲中部蒙古高原的東南部及其周沿地帶，以高原為主，海拔多在1000 米以上，統稱內蒙古高原。其地處中緯度內陸，大部屬溫帶大陸性季風氣候，只有大興安嶺北段屬寒溫帶大陸性季風氣候，終年為西風環流控制，以中緯度天氣系統影響為主[1]。前人已對內蒙古地區氣溫特征做出了一定的研究。內蒙古東、中、西部四季的氣溫呈現明顯的增溫趨勢，年氣溫與四季氣溫的空間分布具有典型的一致性[2][3]。以往研究大多是針對整個東北夏季氣溫的氣候特征及其相關進行的研究，而對影響內蒙古秋季氣溫異常的大尺度環流因子的研究較少。本文從東亞大氣環流的角度診斷分析影響內蒙古地區秋季氣溫的關鍵因子及影響區域。本研究將有助于內蒙古地區秋季氣溫預測,對該地區防災減災有重要意義。

圖1 7 月西太平洋副熱帶高壓的強度指數

2 資料及方法

本文使用1971-2019 年內蒙古自治區119 個站點月平均氣溫資料及1971-2019 年NCEP 再分析資料，包括位勢高度、風場、垂直速度等。

3 影響因子分析

3.1 西太副高的面積和位置

西北太平洋副熱帶高壓是影響我國夏季氣候的一個非常重要的環流系統。圖1 是7 月西太平洋副熱帶高壓的強度指數（a）和脊線位置指數（b）與同年秋季氣溫的相關關系圖。西太平洋副高 強 度 指 數 是500hPa 位 勢 高 度 場，10°N-60°N、110°E-180°范圍≥5880 位勢米(gpm) 的區域內，格點位勢高度與5870 位勢米（gpm）之差乘以格點面積的累積值。西太平洋副高脊線位置指數是500hPa 高度場，10°N-60°N、110°E-150°E區域內，逐條經線上副熱帶高壓中心位置所在緯度的平均值。可以看出7 月副高偏強有利于內蒙古中西部部分地區秋季氣溫偏高，6 月副高位置偏北有利于內蒙古中西部秋季氣溫偏低（圖1）。

3.2 印緬槽強度

印緬槽是季風系統中的一個重要因子[4]。500hPa 高度場，15°N-20°N、80°E-100°E 區域內格點位勢高度與5800 位勢米（gpm）之差乘以格點面積的累積值，為印緬槽強度指數。從圖2 可以看出，8 月印緬槽強度和隨后秋季氣溫有很好的相關關系，當印緬槽強度指數偏大，即印緬槽偏弱時，內蒙古中部偏南及西部部分地區氣溫偏高。

圖2 8 月印緬槽強度指數與同年秋季氣溫的相關（填色區域為通過0.05 和0.1 的顯著性檢驗）

3.3 印度洋海溫偶極子（IOD）

印度洋海溫偶極子（IOD）是指赤道印度洋海表面溫度反向變化的特征。印度洋海溫西高東低為偶極子振蕩正位相,海溫東高西低為負位相,一般是正位相時振蕩要強于負位相[5]。熱帶印度洋海溫偶極子指數是指10°S-10°N、50°-70°E 區域與10°S-0°、90°-110°E 區域海表溫度距平的區域平均值之差。圖3 可以看出，當印度洋偶極子為正位相時，有利于全區氣溫偏高。

圖3 8 月印度洋海溫偶極子指數與同年秋季氣溫的相關（填色區域為通過0.05 和0.1 的顯著性檢驗）

3.4 大西洋海溫三極子（NAT）

北大西洋海溫存在一種三級型結構，暖冷位相年海溫呈正負正分布，北大西洋海溫會通過熱通量的形式影響大氣環流，因此大西洋海溫三級子也是影響秋季氣溫的重要因素。0°-60°N、80°W-0°區域內，海表溫度距平（去除線性趨勢）經驗正交函數分解（EOF）第一模態作為投影模態，月海溫距平場在去除全球海溫增暖影響后對該模態投影系數的標準化序列，為大西洋海溫三極子指數。圖中可以看出大西洋海溫與內蒙古中部地區氣溫有很好的相關關系，當大西洋海溫三級子為正位相時，有利于內蒙古中部氣溫偏低。

圖4 7 月大西洋海溫三極子指數與同年秋季氣溫的相關（填色區域為通過0.05 和0.1 的顯著性檢驗）

3.5 北極濤動（AO）

北極濤動可以通過影響西伯利亞高壓和東亞大槽影響華北地區氣溫[6]。北極濤動指數是20°N -90°N 、0-360°區域內，1000hPa 高度異常場經驗正交函數分析（EOF）所得的第一模態的時間系數的標準化序列。北極濤動主要影響內蒙古中西部部分地區，尤其對阿拉善盟東部影響較大，當北極濤動為正位相時，有利于中西部部分地區秋季氣溫偏高（圖5）。

3.6 東亞槽強度

除北極濤動外，東亞槽強度也影響著中西部地區的氣溫。當東亞槽強度指數偏大，東亞槽偏弱時，有利于中西部部分地區秋季氣溫偏高。這里東亞槽強度指數是指500hPa 高度場，30°N-55°N、110°E -170°E 區域內，槽線上各點位勢高度之和，減其中位勢高度最大值，加其中位勢高度最小值（圖6）。

圖5 6 月北極濤動指數與同年秋季氣溫的相關（填色區域為通過0.05 和0.1 的顯著性檢驗）

圖6 6 月東亞槽強度指數與同年秋季氣溫的相關（填色區域為通過0.05 和0.1 的顯著性檢驗）

4 結論與討論

研究表明，7 月副高偏強有利于內蒙古中西部部分地區秋季氣溫偏高，6 月副高位置偏北有利于內蒙古中西部秋季氣溫偏低；當8 月印緬槽強度指數偏大，即印緬槽偏弱時，內蒙古中部偏南及西部部分地區氣溫偏高；當8 月印度洋偶極子為正位相時，有利于全區氣溫偏高；7 月大西洋海溫三級子為正位相時，有利于內蒙古中部氣溫偏低。此外，6 月的北極濤動指數和東亞槽強度也影響著內蒙古中西部部分地區秋季氣溫。除本文分析的影響因子外，還有很多環流因子也直接或間接的影響著內蒙古地區秋季氣溫，且他們的影響大小還需進行深入研究。