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夏季蒙古高原与东北和华北地区降水一致性变化

Science China Press

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IMAGE: 蒙古高原与中纬度东亚季风区夏季年代际降水同相位变化机制示意图 view more 

Credit: ©《中国科学》杂志社

降水变化的区域异同一直是气候变化研究领域关注的热点问题。位于亚洲中部干旱区东部的蒙古高原,受到西风环流的主控,表现出干旱半干旱气候特征,而位于其东部的华北和东北受到季风环流的影响,表现为湿润半湿润气候特征的中纬度东亚季风区。但有研究关注到,蒙古高原现代夏季降水的变化与亚洲中部干旱区西部变化并不一致,却与中纬度东亚季风区表现出同相位的降水变化特征。

为了查明这种降水一致性的空间范围,兰州大学黄伟教授(通讯作者)和陈婕博士(第一作者)等使用再分析资料,对蒙古高原夏季降水的年际和年代际信号进行分析,撰写了“现代蒙古高原与中纬度东亚季风区夏季降水一致性变化的空间范围及其成因探讨”一文,对蒙古高原的夏季降水一致性变化范围及其物理机制进行了详细探讨。该项研究成果发表在《中国科学:地球科学》2020年第8期上。

该研究表明,蒙古高原与中纬度东亚季风区在年际和年代际尺度上都呈现出了基本一致的降水变化特征,一致性变化区域主要为蒙古高原、东北和华北地区。通过进一步对这种一致性变化降水模态的成因进行分析,发现蒙古高原和中纬度东亚季风区异常降水的水汽来源都是西风和东亚夏季风水汽。而北大西洋和中亚地区与欧洲和蒙古高原高度场异常反相位配置的欧亚大陆中纬度遥相关波列是导致蒙古高原和中纬度东亚季风区夏季降水一致性变化的关键:当北大西洋和中亚地区为高度场正异常,而蒙古高原出现高度场负异常这种环流配置时,蒙古高原出现异常气旋,将更多的西风和中纬度季风水汽输送到蒙古高原和中纬度中亚季风区;与此同时,由这个遥相关波列引起的蒙古高原上空的高度场负异常可以加强东北亚低压,使得南北经向位势高度梯度加大,从而导致东亚夏季风增强,从低纬输送到中纬度的季风水汽增多:此外,这个遥相关波列还可以激发蒙古高原、东北和华北地区的异常上升运动。因此,异常西风和季风水汽的输送以及异常抬升运动共同导致了主要受西风环流控制的蒙古高原和受季风环流控制的东北和华北降水变化特征一致。

此外,该研究还发现这个欧亚大陆中纬度遥相关波列也导致了蒙古高原夏季降水变化与同处西风影响区的中亚相反。从现代气候背景角度厘清这种气候背景的区域异同,对理解东亚古降水/湿度重建样点的空间代表性,以及厘清区域气候的一致性背景具有指示性意义。

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以上研究受国家自然科学基金项目(No: 41790421, 41877446)和中央高校基本科研业务费专项资金(No: lzujbky-2018-140)资助。

更多详情请阅原文:

陈婕, 黄伟, Zhang Q, Feng S. 2020. 现代蒙古高原与中纬度东亚季风区夏季降水一致性变化的空间范围及其成因. 中国科学: 地球科学, 50: 1138–1148, doi: 10.1360/SSTe-2019-0265 http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SSTe/50/8/10.1360/SSTe-2019-0265?slug=fulltext

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