浅析1998—2013年ENSO对西藏西南部冬季降水的影响
2021-02-26德吉次仁旺姆尼玛卓嘎
德吉 次仁旺姆 尼玛卓嘎
摘要 通过对TRMM和ERA-Interim再分析资料进行合成分析,比较1998—2013年不同ENSO位相时西藏西南部地区降水和大气环流异常的特征。当为厄尔尼诺年期间,藏西南部区的降雪量偏多,在拉尼娜年期间则偏少。
关键词 藏西南部;ENSO;冬季;降水
中图分类号:P461.2 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)10–0047–02
1 资料与方法
降水资料选用了TRMM反演产品 ,其时间分辨率为3 h,水平分辨率为0.25°,以及利用了1998—2013年ECMWF的(ERA-Interim)再分析资料,水平分辨率为1.5°×1.5°。此外,还使用了Niño 3.4 区(5°N~5°S,120°W ~170°W)海温距平指数来判定ENSO 事件的强度。
2 冬季年降水量与ENSO强度之间的相互关系
通过图1西藏西南部地区1998—2013年年平均降水量与ENSO强度变化的曲线,可分析出ENSO事件的曲线起伏不定且存在较大的波动,一般情况下,年平均降水量随海温指数而变化,海温指数升高时,降水量偏多,而当海温指数下降时,降水量偏少。
3 位势高度异常的分析
3.1 200 hPa位势高度异常的分析
由图2可知,在ENSO的2个阶段中,对流层高层上的位势高度都有明显的特征,在厄尔尼诺现象时(图2a),几乎整个亚洲大陆上空呈现负位势高度异常的结构,位势高度异常值在-15 gpm以下,这一区域从风场角度上分析正好对应的是风的辐合区,2项指标都有利于大规模的上升运动,并会加强副热带高空急流的发展与向南移动,降雪区在急流轴的左侧。因此,在厄尔尼诺条件下,天气尺度环流有利于西藏西南部区的降水。与之相反的是,当为拉尼娜现象时(图2b),藏西南部的位势高度正异常超过15 gpm,表明在拉尼娜条件下,处于稳定的反气旋环流下,伴有辐散、下沉运动,而在它的北部可以观察到有明显的负值区,高空急流减弱,增强了该区域的稳定性,这2种机制都不利于降水事件的发生。
3.2 500 hPa位势高度异常的分析
由500 hPa位势高度距平场可知,在厄尔尼诺年时(图3a),藏西南部地区受位势高度正异常的影响,其北上方为负异常,80°E以西有较深的低压。但在拉尼娜年时(图3b),北纬50°N的以南为负位势高度异常为主。
3.3 850 hPa位势高度异常的分析
在850 hPa位势高度异常分析可知,与500 hPa相似在30°N以南为正的距平,包括高原在内,表明在El Niño年高原区在正异常的影响下,La Niña年则反之(图4)。
3.4 垂直速度异常的分析
图5说明了热带强迫(ENSO)对西藏西南部周围垂直速度方面的响应。在厄尔尼诺期间(图5a),西南部区域有观测到ω值低于-0.01×10-3 Pa·s-1,诱导较强的上升运动;在拉尼娜期间(图5b),则反之。由此可以得出,在厄尔尼诺时期呈垂直速度上升运动,拉尼娜時期则为下沉运动,这些差异对该地区的西风带扰动、动力学与热力学的平衡有着重要影响。
3.5 大气可降水量与水汽通量异常的分布特征
据图6a所示,在El Niño年期间,西藏西南部边缘及其邻近地区的可降水量显示正距平,表明其值越大,大气中的水汽越充沛,在南部洋面上有逆时针旋转的风速大值带,阿拉伯海偏北区存在西南气流,将水汽送往藏西南部边缘地区,为冬季强降雪提供充足的水汽条件。由图6b可知,在La Niña年期间,高原南部洋面上水汽往东输送,可用水分下降,可降水量异常均低于-1 kg·m-2,降低了高原西南部山区地形降水与云的产生效率。在厄尔尼诺年与拉尼娜年期间,水汽通量异常的空间分布的不同点,但拉尼娜年期间有西南部地区向东印度洋输送强异常气流,而在厄尔尼诺期间观测到相反的气流。
4 结论
(1)1998—2013年期间海温指数与年平均降水量间存在较明显的关系,当海温指数升高时,降水量偏多;当海温指数下降时,降水量则偏少。
(2)在厄尔尼诺条件下,对流高层的副热带高空急流偏强,在高原区存在位势高度的负异常和风场的辐合区,存在大规模的上升运动,降雪量会异常偏多。而在拉尼娜条件下则处于稳定的反气旋环流的影响,降雪量也会异常偏少,这一结论还可以通过中低层的位势高度场、垂直速度、可降水量与水汽通量等得到进一步的证实与说明。
参考文献
[1] 陶威.ENSO形态变异对我国西南地区降水的影响[D].成都:成都信息工程大学,2018.
[2] 李蓉,肖天贵.近35年ENSO事件对青海地区降水的影响研究[C]//第33届中国气象学会年会S3青藏高原与复杂山地天气气候.2016:155-156.
责任编辑:黄艳飞
Analysis on the Influence of ENSO on Winter Precipitation in Southwes-tern Tibet from 1998 to 2013
Deji et al(Burang County Meteorological Bureau, Ngari, Tibet 859500)
Abstract Through synthetic analysis of TRMM and ERA-Interim reanalysis data, the characteristics of precipitation and atmospheric circulation anomalies in southwestern Tibet from 1998 to 2013 in different ENSO phases were compared. When it was an El Nino year, the snowfall in southwestern Tibet was more than that during the La Nina year.
Key words Southwestern Tibet; ENSO; The winter; Precipitation