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大气科学 37卷 Chinese Journal of Atmospheric Sciences Vol. 37 相对较弱且偏西,不利于台风在120E~145°E区环流仍然存在,中心位置略向东,海洋上的反气旋 域的生成发展 性环流中心也向东移动;对应MJO第3位相,大 为了进一步证实多台风年和少台风年MO强陆上的气旋性环流中心已向东移动到大陆沿岸,海 度分布的差异,分别用多台风和少台风年6~10月洋上的反气旋环流整体上也向东移动;对应MJO 低频纬向风的方差贡献距平分布图来比较可以发第4位相,大陆上的气旋性环流已经向东传播到海 现(图略),在多台风年,菲律宾以东的西北太平上,反气旋环流主体也向东收缩,对应MO第5 洋地区为低频风场方差贡献的正异常区,最大正异8位相,两者继续向东传播,并逐渐减弱 常中心位于10N附近120°E~140°E之间,表明在 伴随上述气旋和反气旋环流的向东传播,造成 西北太平洋上风场的低频分量的强度相对于一般了对应MJO第1~3位相我国大陆东部为异常的偏 年份要强;而在少台风年,120°E以东的西北太平南风,表明冬季风较弱,而此时西太暖池的对流也 洋上基本为低频风场方差贡献的负异常区,其中最受到抑制,弱的冬季风利于我国东部地区降水偏 显著的区域为135°E~160°E的近赤道地区。OLR多;而随着气旋环流向东传播进入海上,东亚大陆 的方差贡献距平的分布情况与低频风场的方差贡东部位于异常环流后部,受异常的北风气流控制, 献以及低频动能的分布相近(图略)。因此,从低冬季风较强,此时西太暖池的对流活动也较强,强 频动能,纬向风场以及OLR方差贡献的距平都可的冬季风不利于水汽从海洋向大陆的输送,也就不 以看出,多台风年和少台风年的MJO活动具有不利于我国东部地区冬季降水偏多(图5a)。从上面 同的形势。西北太平洋区域MJO的强度对台风的的分析可以看出,热带MJO的活动可以在中纬度 生成有重要的影响。 地区强迫出异常的波列,随着MJO的向东传播, 3MJO活动对中国东部降水的影响中纬度波列也表现出向东的传播,并由此对东亚冬 季风产生影响,进而影响我国冬季的气候异常 已有研究表明,MJO可以影响亚洲夏季风的爆 另外,从低纬度地区来看,孟加拉湾南支槽也 发和中断(穆明权和李崇银,2000:林爱兰等,2005:是影响冬季南海一孟加拉湾水汽向我国大陆地区 贾小龙和梁云,2011),还可以影响到澳大利亚和输送的重要系统,而对应MO的不同位相,孟加 北美的夏季风( Hendon and liebmann1990, Higgins拉湾南支槽有何异常情况呢?为此进一步分析了 and shi,2001)。那么热带大气MJO的活动,必然孟加拉湾南支槽强度的变化情况,图5b是对应MJO 通过对流异常的强迫和遥相关,在不同的传播位相活动8个位相的500hPa孟加拉湾南支槽强度的变 对很多地区的不同季节降水产生影响。赤道大气季化,可以看出当MO向东传播时,孟加拉湾南支 节内振荡(MJO)对天气气候的影响是近来国外研槽也存在一个明显的连续变化特征。对应MJO第 究重点之一,国内也有一些有关MJO对中国降水1~3位相,孟加拉湾南支槽以偏强为主要特征,尤 影响的研究,作为例子下面将从几个方面进行介其是对应第2位相;而对应MO第5~8位相,孟 绍 加拉湾南支槽则偏弱。也即是说当MO强对流位 31MJO活动对中国冬季降水的影响 于印度洋时,孟加拉湾南支槽易于偏强,由印度洋 由于中国冬季降水主要在华南地区,因此重点向我国大陆的水汽输送也较强,而这时由于中纬度 研究冬季华南降水与MJO活动的关系。图4是中 Rossby波的传播,东亚冬季风却较弱,泠空气势力 国华南冬季降水与MJO位相变化的关系,很显然不是太强,以至于低纬度暖湿气流易于北上,冷暖 在MO的第2、3位相华南降水多,而在第6、7气流容易在我国大陆上形成交汇,进而容易导致中 位相降水少,这在一定程度上表明可以用MJO的国东部冬季的降水偏多 活动作为一种工具来预报未来华南冬季降水 32MJO活动对中国春季降水的影响 进一步分析表明,当MJO在热带地区向东传 MJO对我国春季降水有没有影响以及如何影 播的过程中,中高纬度的大气环流也表现出一定的响的呢?也是很值得研究的问题。因此,我们用澳 异常(图略)。对应MJO第1位相,在我国大陆上大利亚气象局的MJO指数( Wheeler and Hendon, 有一气旋性环流,东面的海洋上则是一个反气旋性2004)从MO传播过程对春季(3~5月我国东部 环流;对应MJO第2位相,我国大陆上的气旋性地区降水的影响进行了研究,其结果清楚表明MJO大    气    科    学 Chinese Journal of Atmospheric Sciences 37 卷 234 Vol. 37 相对较弱且偏西,不利于台风在 120°E~145°E 区 域的生成发展。 为了进一步证实多台风年和少台风年 MJO 强 度分布的差异,分别用多台风和少台风年 6~10 月 低频纬向风的方差贡献距平分布图来比较可以发 现(图略),在多台风年,菲律宾以东的西北太平 洋地区为低频风场方差贡献的正异常区,最大正异 常中心位于 10°N 附近 120°E~140°E 之间,表明在 西北太平洋上风场的低频分量的强度相对于一般 年份要强;而在少台风年,120°E 以东的西北太平 洋上基本为低频风场方差贡献的负异常区,其中最 显著的区域为 135°E~160°E 的近赤道地区。OLR 的方差贡献距平的分布情况与低频风场的方差贡 献以及低频动能的分布相近(图略)。因此,从低 频动能, 纬向风场以及 OLR 方差贡献的距平都可 以看出,多台风年和少台风年的 MJO 活动具有不 同的形势。西北太平洋区域 MJO 的强度对台风的 生成有重要的影响。 3 MJO 活动对中国东部降水的影响 已有研究表明,MJO 可以影响亚洲夏季风的爆 发和中断(穆明权和李崇银,2000;林爱兰等,2005; 贾小龙和梁云,2011),还可以影响到澳大利亚和 北美的夏季风(Hendon and Liebmann, 1990; Higgins and Shi, 2001)。那么热带大气 MJO 的活动,必然 通过对流异常的强迫和遥相关,在不同的传播位相 对很多地区的不同季节降水产生影响。赤道大气季 节内振荡(MJO)对天气气候的影响是近来国外研 究重点之一,国内也有一些有关 MJO 对中国降水 影响的研究,作为例子下面将从几个方面进行介 绍。 3.1 MJO 活动对中国冬季降水的影响 由于中国冬季降水主要在华南地区,因此重点 研究冬季华南降水与 MJO 活动的关系。图 4 是中 国华南冬季降水与 MJO 位相变化的关系,很显然 在 MJO 的第 2、3 位相华南降水多,而在第 6、7 位相降水少,这在一定程度上表明可以用 MJO 的 活动作为一种工具来预报未来华南冬季降水。 进一步分析表明,当 MJO 在热带地区向东传 播的过程中,中高纬度的大气环流也表现出一定的 异常(图略)。对应 MJO 第 1 位相,在我国大陆上 有一气旋性环流,东面的海洋上则是一个反气旋性 环流;对应 MJO 第 2 位相,我国大陆上的气旋性 环流仍然存在,中心位置略向东,海洋上的反气旋 性环流中心也向东移动;对应 MJO 第 3 位相,大 陆上的气旋性环流中心已向东移动到大陆沿岸,海 洋上的反气旋环流整体上也向东移动;对应 MJO 第 4 位相,大陆上的气旋性环流已经向东传播到海 上,反气旋环流主体也向东收缩,对应 MJO 第 5~ 8 位相,两者继续向东传播,并逐渐减弱。 伴随上述气旋和反气旋环流的向东传播,造成 了对应 MJO 第 1~3 位相我国大陆东部为异常的偏 南风,表明冬季风较弱,而此时西太暖池的对流也 受到抑制,弱的冬季风利于我国东部地区降水偏 多;而随着气旋环流向东传播进入海上,东亚大陆 东部位于异常环流后部,受异常的北风气流控制, 冬季风较强,此时西太暖池的对流活动也较强,强 的冬季风不利于水汽从海洋向大陆的输送,也就不 利于我国东部地区冬季降水偏多(图 5a)。从上面 的分析可以看出,热带 MJO 的活动可以在中纬度 地区强迫出异常的波列,随着 MJO 的向东传播, 中纬度波列也表现出向东的传播,并由此对东亚冬 季风产生影响,进而影响我国冬季的气候异常。 另外,从低纬度地区来看,孟加拉湾南支槽也 是影响冬季南海—孟加拉湾水汽向我国大陆地区 输送的重要系统,而对应 MJO 的不同位相,孟加 拉湾南支槽有何异常情况呢?为此进一步分析了 孟加拉湾南支槽强度的变化情况,图 5b 是对应 MJO 活动 8 个位相的 500 hPa 孟加拉湾南支槽强度的变 化,可以看出当 MJO 向东传播时,孟加拉湾南支 槽也存在一个明显的连续变化特征。对应 MJO 第 1~3 位相,孟加拉湾南支槽以偏强为主要特征,尤 其是对应第 2 位相;而对应 MJO 第 5~8 位相,孟 加拉湾南支槽则偏弱。也即是说当 MJO 强对流位 于印度洋时,孟加拉湾南支槽易于偏强,由印度洋 向我国大陆的水汽输送也较强,而这时由于中纬度 Rossby 波的传播,东亚冬季风却较弱,冷空气势力 不是太强,以至于低纬度暖湿气流易于北上,冷暖 气流容易在我国大陆上形成交汇,进而容易导致中 国东部冬季的降水偏多。 3.2 MJO 活动对中国春季降水的影响 MJO 对我国春季降水有没有影响以及如何影 响的呢?也是很值得研究的问题。因此,我们用澳 大利亚气象局的 MJO 指数(Wheeler and Hendon, 2004)从 MJO 传播过程对春季(3~5 月)我国东部 地区降水的影响进行了研究,其结果清楚表明 MJO
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