中國夏季極端氣溫同前期土壤濕度的聯(lián)系.pdf

1、中國是世界上遭受氣象災(zāi)害影響最為嚴(yán)重的國家之一，開展各類極端氣候的研究和極端氣候預(yù)測(cè)具有重要意義，夏季極端氣溫是我國常見的氣象災(zāi)害，國內(nèi)對(duì)夏季氣溫預(yù)測(cè)主要考慮的因子為海表面溫度和環(huán)流因子，利用土壤濕度建立我國夏季極端氣溫預(yù)測(cè)模型的研究還較少，土壤濕度能否提高中國夏季極端氣溫的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率還需進(jìn)一步研究。首先，本文基于1992～2010年全國778個(gè)農(nóng)業(yè)氣象站土壤濕度觀測(cè)資料、ERA interim、JRA55、NCEP-DOE R2和20

2、CR土壤濕度再分析資料，通過平均差值、相關(guān)系數(shù)、差值標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)差比四個(gè)參數(shù)，利用Brunke排名方法和EOF分析，對(duì)四套土壤濕度再分析資料在中國西北東部—華北—江淮區(qū)域的適用性進(jìn)行了分析;其次，利用中國587站日最高、最低氣溫觀測(cè)資料、月平均的ERA interim土壤濕度再分析資料及擴(kuò)展重建的海表面溫度(ERSST)資料，對(duì)極端氣溫指數(shù)進(jìn)行了定義，利用變形的典型相關(guān)分析(BP-CCA)和集合典型相關(guān)分析方法(ECC)，分析了1979

3、～2009年我國夏季極端氣溫與前期（春、前冬）土壤濕度、海表面溫度間的線性聯(lián)系，建立了中國夏季極端氣溫預(yù)測(cè)模型，并對(duì)獨(dú)立樣本檢驗(yàn)的效果進(jìn)行了評(píng)估;最后合成分析和相關(guān)性分析，對(duì)春季土壤濕度異常對(duì)中國東北、江淮地區(qū)夏季極端高溫的影響的可能機(jī)制進(jìn)行了初步分析，得到以下結(jié)論:
　　(1)不同季節(jié)的平均偏差空間分布上，JRA55資料同觀測(cè)數(shù)據(jù)的平均偏差在±0.08m3·m-3之間，春、夏季西北東部JRA55土壤濕度偏小，ERA_interi

4、m、NCEP-DOE R2、20CR資料較觀測(cè)數(shù)據(jù)偏濕，華北南部、江淮地區(qū)平均偏差小于西北東部、華北北部。在年際變化上，各個(gè)季節(jié)ERA_interim資料同觀測(cè)資料最為接近，能穩(wěn)定地再現(xiàn)西北東部、華北、江淮地區(qū)土壤濕度干濕變化趨勢(shì)，反映出重要的旱澇年。整體而言，四套再分析資料中ERA_interim資料同觀測(cè)資料接近，JRA55、NCEP-DOE R2資料次之，20CR資料最差。
　　(2)同中國夏季極端氣溫聯(lián)系密切的前期海表面溫

5、度異常的空間分布為類PDO型，以及前期華南、東北、西北地區(qū)土壤濕度異常;交叉檢驗(yàn)結(jié)果表明基于前冬預(yù)測(cè)因子的極端氣溫預(yù)測(cè)模型技巧高于春季，基于土壤濕度的極端氣溫預(yù)測(cè)模型技巧高于海表面溫度;獨(dú)立樣本檢驗(yàn)表明基于前期土壤濕度、海表面溫度的ECC模型對(duì)中國東部夏季極端氣溫有一定的預(yù)測(cè)能力，可以在夏季極端氣溫的預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)中考慮前期土壤濕度及海表面溫度的影響。
　　(3)合成分析結(jié)果顯示江淮、緬甸附近、中國東北、印度北部區(qū)域春季SM異常與中國東