青藏高原春季降水的可能影響因子-本科畢業(yè)論文

1、<p>　　本科生畢業(yè)論文(設(shè)計)</p><p>　　題 目 青藏高原春季降水的可能影響因子</p><p>　　學(xué)生姓名 楊亞燁</p><p>　　學(xué) 號 20121346058</p><p>　　學(xué) 院 大氣科學(xué)學(xué)院</p><p>　　專 業(yè) 大氣科學(xué)<

2、/p><p><b>　　指導(dǎo)教師 王美蓉</b></p><p>　　二Ｏ一六 年 五 月 二十六日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p><b>　　2 資料與方法2&

3、lt;/b></p><p><b>　　2.1使用資料</b></p><p>　　2.2 EOF分析方法</p><p>　　3 青藏高原氣候變化3</p><p>　　3.1 高原地區(qū)春季降水多年平均分布以及春季降水占年降水比重</p><p>　　3.2 高原春季降水EOF

4、分析</p><p>　　3.3高原地區(qū)環(huán)流場分析</p><p>　　3.4高原春季水汽通量與散度場綜合分析</p><p>　　3.5 高原500hPa緯向風(fēng)EOF分析與高原高度場</p><p>　　3.6關(guān)于降水負(fù)異常年的討論</p><p>　　4 結(jié)論與討論14</p><p

5、><b>　　4.1結(jié)論</b></p><p>　　4.2 本次論文的不足:</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：15</b></p><p><b>　　致謝18</b></p><p>　　青藏高原春季降水的可能影響因子</p><p&

6、gt;<b>　　楊亞燁</b></p><p>　　南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210044</p><p>　　摘要：青藏高原（以下簡稱高原）的熱力和動力強(qiáng)迫,對亞洲甚至整個北半球的天氣氣候都具有重要影響,高原降水是表征我國高原氣候變化的一個基本的要素。本文的研究重點是高原春季降水的變化特征。本文探究了高原春季降水的特征以及降水受到的影響因子，并探究

7、影響其變化的可能因子。經(jīng)過探究可以得出以下結(jié)論：從歷史數(shù)據(jù)中不難看出，高原降水量呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢，高原春季降水也在不斷增強(qiáng)，少數(shù)地區(qū)除外。本文采用eof分析的方法分析了高原地區(qū)春季降水的主要成份，得到的分析結(jié)果是其呈現(xiàn)南北反向分布。另外，通過緯向風(fēng)eof的分析得出高原春季降水受到以下兩個因素影響：1、風(fēng)場的作用；2、大氣熱源的作用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：青藏高原；春季降水；EOF;緯向風(fēng)EOF；<

8、;/p><p>　　General of Precipitation Research in the Tibetan Plateau</p><p><b>　　Yang Yaye</b></p><p>　　College of Atmospheric Science, NUIST, Nanjing 210044, China</p>

9、<p>　　Abstract：The Tibetan plateau (hereinafter referred to as the plateau) thermodynamic and dynamic force is important to characterization of the plateau climate change a fundamental factors.The research emphasi

10、s of this article is precipitation characteristics of the plateau in spring.This article explores the characteristics of plateau spring precipitation and precipitation is affected by the factor, the plateau are analyzed

11、based on the precipitation of EOF the spring precipitation distribution.A</p><p>　　Key words: Tibetan Plateau; spring precipitation; EOF; zonal wind EOF</p><p><b>　　1 引言</b><

12、/p><p>　　青藏高原的面積在我國總面積中所占的比例是極大的，而且其平均海拔已超過4000米，其地形之復(fù)雜已成為世界之最。許多研究都證明，高原對我國和東亞的大氣環(huán)流變化有很大的影響。為了能更加清晰地了解我國高原的降水量變化 ，我們應(yīng)首先對高原氣候的變遷史形成全面的認(rèn)知（屠其璞，1987；李克讓和林賢超，1992；張素琴等，1994；任國玉，1996）。近百年來，受到人類活動和氣候變化的共同影響，高原出現(xiàn)冰川退化，

13、凍土程度減弱、湖泊水位下降、河流河量減少、濕地萎縮及草地退化、水土流失和土地沙化等一系列環(huán)境惡化現(xiàn)象。作為全球重要的氣候敏感區(qū)之一，高原具備了特殊的地理位置和獨特的地形結(jié)構(gòu)，因此，對其降水進(jìn)行研究變得很有必要，而且非常重要。就高原自身狀況而言，大部分地區(qū)都屬于干旱、半干旱區(qū)域，這將導(dǎo)致高原本身的生態(tài)系統(tǒng)變得脆弱，很容易受到外在因素的影響，尤其值得一提的是高原中西部地區(qū)。在近幾十年的時間里，我國科學(xué)工作者對我國過去和現(xiàn)在的氣候變化情況、形

14、成機(jī)制，乃至其帶來的影響，都進(jìn)行過大量的評估。我國的氣象部門始建于上世紀(jì)五六十年代，此前留存的資料較少，以至于多數(shù)研究都停留在當(dāng)代研究這一層面上。而近現(xiàn)代氣候</p><p>　　降水是表征我國高原氣候變化的基本要素之一，1951年以來，先后有不少氣象研究員以我國高原地區(qū)降水異常的特征分布及其變化過程為參考依據(jù)，對其可能影響因素進(jìn)行過大量的研究，最終得出了一些相關(guān)的結(jié)論，但并不一致。在全球變暖的情況下，北半球50

15、0hPa高度上的環(huán)流形勢、槽脊強(qiáng)度和位置都會隨之發(fā)生改變。楊秋明（1993）對1980~1989年的北半球500hPa候平均高度場的夏季資料做了EOF分析處理，其結(jié)果顯示：第一特征向量等值線呈現(xiàn)緯向分布，中地位地區(qū)呈現(xiàn)線性相關(guān)的關(guān)系。就降水異常而言，魏鳳英等（1995）、魏紅等（2012）認(rèn)為，我國北方區(qū)域存在明顯的東亞大槽和巴爾喀什湖到新疆南部的脊（為烏拉爾山脊的延伸），與夏季相比，春季等值線波動較大，東亞大槽東移，在我國東北地區(qū)、巴

16、爾喀什湖地區(qū)有弱槽存在，我國西北地區(qū)有弱脊存在。王澄海等人（2000）經(jīng)過t檢驗計算之后，發(fā)現(xiàn)青藏高原存在多雪年和少雪年的區(qū)分，在高原東北區(qū)域、河西西部區(qū)域的春季降水差異尤為明顯，并且高原積雪對高原西北地區(qū)春季降水的影響是一個相對較慢的過程，從交叉譜分析結(jié)果中不難看出,高原西北部大部分地區(qū)的春季降水都存在一定的滯后現(xiàn)象，而</p><p>　　在全球變化的相關(guān)研究中，青藏高原所占的比重還是相對較大的，尤其是其本身

17、具備的地形特殊性，使其氣候變化引起了氣象研究者們的極大關(guān)注。青藏高原在全球變化的研究中占據(jù)了很大的比重，并且由于青藏高原其本身地形的特殊性，導(dǎo)致高原氣候的變化時刻受到氣象研究者們的關(guān)注。但是因為以往高原氣候研究受到了站臺稀少，資料歷史短等等因素的影響，存在很大程度上的可信度的問題，但因以往的高原氣候研究受到了站臺稀少、資料缺乏歷史性等相關(guān)因素的影響，而備受研究者們的質(zhì)疑。尤其值得一提的是，高原春季降水相關(guān)的研究相對較少，而關(guān)于冬夏季高原

18、降水的研究卻占了大多數(shù)。眾所周知，高原從冬季到夏季，無論是熱源還是地標(biāo)狀況；甚至是環(huán)流狀況，都會發(fā)生一定的轉(zhuǎn)變，因此，對高原春季降水進(jìn)行研究是很有必要，而且非常重要的，本文主要對高原春季降水的模式進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上簡要地分析了高原春季降水的影響因素和高原春季環(huán)流情況。</p><p><b>　　2 資料與方法</b></p><p><b>　　2.

19、1使用資料</b></p><p>　　本文所選用的資料是Earth System Grid at NCAR的1948~2015年間（共計67年）的感熱資料，選用高原范圍 (27.5°N ~40°N，75°E ~102.5°E),水平分辨率為2.5°×2.5°。本文還使用了1959~1995年間740個地面站的逐日降水資料，但存在部

20、分資料缺失的現(xiàn)象，針對這一情況，本文采用比值訂正法進(jìn)行序列插補(bǔ)。</p><p>　　2.2 EOF分析方法</p><p>　　首先對高原降水先進(jìn)行正交分解(Empirical Orthogonal Function ,EOF)，得到青藏高原降水的平均特征 , 然后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)正交分解(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF).就可以得到所對應(yīng)的

21、的區(qū)域特征，并且更為集中。這里可以參考董文杰（1996）對我國夏季降水進(jìn)行統(tǒng)計時使用EOF方法的介紹。因本論文的EOF分析圖已足夠集中，因此無需在完成REOF分析之后，再進(jìn)行EOF分析。</p><p>　　EOF和REOF都是分析某個區(qū)域氣象要素場時空變化特征常用的分析方法，魏鳳英（1996）對這兩種分析方法的作用與使用方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，這兩種方法可以將同時隨時間變化的某些要素場分解，變?yōu)閮H僅伴隨時間和空間

22、變化的時間系數(shù)和空間模態(tài)的線性組合，從而有利于我們對這個氣象區(qū)域的空間分布和時間變化特征進(jìn)行討論。當(dāng)然，在做一個區(qū)域降水的EOF和REOF分析前，首先要了解該區(qū)域降水的一般特征，以明確其分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文之所以未專門構(gòu)建春季降水的REOF分析圖，是因其旋轉(zhuǎn)之后與EOF分析圖差別不大，此時，只需運(yùn)用EOF分析圖便可充分滿足分析之需求。</p><p>　　3 青藏高原氣候變化</p><p&

23、gt;　　3.1 高原地區(qū)春季降水變化特征</p><p>　　這一章節(jié)主要為大家介紹高原地區(qū)春季降水的歷史特征，為下文高原春季降水的分析打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　通過以上三張圖(圖1、圖2、圖3)，我們可以清晰地認(rèn)識到高原的春季降水狀況，高原地區(qū)的春季降水主要集中在高原的西部和南部，上圖中顯示的高原春季的月平均降水量，以mm為單位，其最高值已達(dá)到600mm，從高原的平均降水

24、量分布來看，還是以南部的雨區(qū)居多，并呈現(xiàn)出向西北區(qū)域逐漸遞減的趨勢。高原春季降水量最多的區(qū)域，其年平均降水量甚至已超過1000mm，主要集中在喜馬拉雅山南段的迎風(fēng)坡和怒江下游流域，而降水量最少的區(qū)域則是靠近塔克拉瑪干沙漠的干旱和半干旱區(qū)域，其年均水量甚至在100mm以下。春季時，在高原主體東部降水量也很大，形成這種分布最可能的影響因素就是地形，當(dāng)印度季風(fēng)和索馬里急流到達(dá)高原南部時，由于雅魯藏浦江河谷地帶的海拔相對較低，加之大峽谷的存在，

25、使得水汽更容易進(jìn)入高原腹地，從而使同一緯度的該區(qū)域降水明顯大于其他地區(qū)，當(dāng)然也可能是受到高原阻擋繞行的結(jié)果。在3~5月間，高原降水呈現(xiàn)指數(shù)上升的趨勢，并且從五月開始進(jìn)入降水密集的時間區(qū)。在張丁玲（2013）對于高原降水的時空變化的分析中，也有相似的結(jié)論，認(rèn)為高原春季的降水主要集中在五月，并且高原春季降水呈現(xiàn)上升的趨勢。</p><p>　　圖1 春季降水多年平均分布（單位：mm）</p><p

26、>　　Figure 1 the spring precipitation years average distribution(unit: mm)</p><p>　　圖2 春季降水占年降水比例（單位：%）</p><p>　　Figure 2 the spring precipitation years precipitation percentage (unit: %)</

27、p><p>　　圖3 高原地區(qū)多年月平均降水（單位：mm）</p><p>　　Figure 3 plateau years mean monthly precipitation (unit: mm)</p><p>　　自二十世紀(jì)六十年代至七十年代中期，高原地區(qū)的春季降水量始終處于平均值以下，直至九十年代中期，才處于平均值以上。而在之后的近7年的時間里，又恢復(fù)到平均值

28、以下，而后至今都處于平均值以上。在1960年之后的51年時間里，降水量都呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢，雖說每年的變化都不大，而且在年代際尺度上的波動也很小，但其趨勢卻是非常明顯的。黃一民曾指出，除東北部的一個區(qū)域之外，青藏高原的春季降水量整體上呈現(xiàn)出上升的趨勢。</p><p>　　圖4 青藏高原84站春季平均降水量的逐年變化(1960～2010年)春季</p><p>　　Figure 4 t

29、he Tibet Plateau 84 average rainfall station the spring changes year by year (1960 ~ 1960) in the spring</p><p>　　3.2 高原春季降水EOF分析</p><p>　　本文充分運(yùn)用EOF分析法來對高原春季降水的空間分布情況進(jìn)行分析，從下圖中不難看出，EOF所分解出的前

30、四個模態(tài)的累積方差貢獻(xiàn)已然達(dá)到75.2%。其中，第一模態(tài)（如下圖5所示）的春季主要存在兩個負(fù)值中心，這兩個負(fù)值中心恰恰與周順武等（2011）提出夏季結(jié)構(gòu)相吻合。在青海的東部地區(qū)，我們會發(fā)現(xiàn)一個正值中心，從而使初夏季節(jié)EOF方差貢獻(xiàn)高達(dá)18.80%的南北反向分布得以形成。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，不僅與青藏高原的特殊地形有關(guān)，甚至與西太平洋副熱帶高壓的位置存在一定的關(guān)聯(lián)。在春季末，可能會因唐古拉山脈的阻隔，而在青海東部產(chǎn)生一個正值中心，此時，從印度

31、洋傳輸而來的濕潤水汽會因無法翻越唐古拉山脈，而在山脈南部形成一定的降水，從而出現(xiàn)降水南多北少的情況，以至于高原地區(qū)出現(xiàn)春季的正中心值較小，而第一模態(tài)中依然會出現(xiàn)春末夏初南北反向分布的情況。因西藏周邊和北部地區(qū)容易受到脊區(qū)的控制，從而使青海地區(qū)的降水大受影響，甚至趨近于零。王善華（1993）曾對南方濤動與空間系列中的時間系數(shù)系列進(jìn)行同期相關(guān)分析，從中不難發(fā)現(xiàn)，熱帶海洋的異常將在某種程度上影響到青藏高原的降水，至于其對春季降水帶來的影響，卻

32、未形成完整的定義。在</p><p>　　從第二模態(tài)的分布中不難看出，在西藏南部的邊遠(yuǎn)地區(qū)存在一個負(fù)值中心，其值已超過-0.25，西部地區(qū)也出現(xiàn)了部分負(fù)值區(qū)域，但高原主體部分還是以正值區(qū)域居多的。從第二模態(tài)的方差貢獻(xiàn)值來看，已高達(dá)15.7%，雖說遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第一模態(tài)（其貢獻(xiàn)值為38.8%），但已趨近于初夏時期第一模態(tài)18.8%的方差貢獻(xiàn)值。由此可見，在某些因素的影響之下，其北部將無法在第一模態(tài)中蓄積足夠水汽，但其15

33、.7%的貢獻(xiàn)中已蓄積一定水汽，并產(chǎn)生了兩個正中心，其正相關(guān)值也在0.2以上，從而出現(xiàn)了顯著的南北反向分布。將高原中部的唐古拉山脈周邊視為0值線，正負(fù)分界為西北——東南走向，出現(xiàn)這種分布，可能與夏半年的青藏高壓的形成存在一定的關(guān)聯(lián)。池艷珍等（2013）認(rèn)為，出現(xiàn)這種情況的主要原因還在于：東亞-太平洋熱力場上出現(xiàn)了夏、冬半年的反向變化狀況，冬半年出現(xiàn)了“西冷冬暖”的熱力格局，夏半年則發(fā)生轉(zhuǎn)變，為“西暖東冷”，其轉(zhuǎn)型期一般為三四月間，此時，“

34、西暖東冷”的熱力格局會逐漸加強(qiáng)，東亞副熱帶夏季風(fēng)環(huán)流型的建立過程將隨之顯現(xiàn)，從中不難看出，它與高原春季降水之間存在密切的關(guān)系。周長艷（2005）也曾對高原東部的水汽輸送情況進(jìn)行過相關(guān)研究</p><p>　　事實上，本文主要完成了前四個主成分的分析，其累計方差貢獻(xiàn)已達(dá)到75.2%，僅前兩個模態(tài)的貢獻(xiàn)就已超過一半，達(dá)到54.5%。正因如此，我們可將前兩個模態(tài)視為最具代表性的高原春季降水分布狀況，并對其進(jìn)行重點分析，

35、尤其是第一個模態(tài)。因為，第一個模態(tài)的降水分布情況，其實與初夏的降水分布情況差異極小，存在著顯著的南北向分布現(xiàn)象。</p><p>　　3.3高原地區(qū)環(huán)流場分析</p><p>　　圖5 青藏高原春季降水EOF分解后前2個模態(tài)及其時間序列</p><p>　　EOF1第一特征向量，EOF2第二特征向量，EOF1第一特征向量時間序列,EOF2第二特征向量時間序列<

36、/p><p>　　Figure 5 the Tibet Plateau spring precipitation EOF decomposition first two modes</p><p>　　The first eigenvector EOF1 and EOF2 second eigenvector, EOF1 first feature vector time seri

37、es, the second eigenvector EOF2 time sequence</p><p>　　表１ 青藏高原春季降水EOF分解后前2個模態(tài)的方差貢獻(xiàn)</p><p>　　Table 1 of the Tibet Plateau spring precipitation EOF decomposition of the first two modal contri

38、bution of variance</p><p>　　從高原春季的500hPa高度場中不難看出，自新疆北部至貝加爾護(hù)西部的高脊和東亞大槽處的高度場是相對較強(qiáng)的，其正值區(qū)為東亞130°E以西的區(qū)域，自新疆北部至內(nèi)蒙古一帶為其中心區(qū)域，可以說整個高原都在正正值區(qū)的范圍內(nèi)。嚴(yán)華生等（2003）認(rèn)為，降水場與前期的環(huán)流場之間存在著顯著的隔季相關(guān)關(guān)系，其中，五月的前一月和同期五月的相關(guān)性最好，但這種相關(guān)性無法

39、用簡單的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)來衡量。此外，高原的春季降水與當(dāng)季環(huán)流之間還存在一種交替相關(guān)的關(guān)系。如下圖6所示，為500hPa的風(fēng)場圖。圖中顯示，高原地區(qū)的風(fēng)場線是平直的，關(guān)于這一點，與夏季有所差異。從周順武（2011）繪制的高原汛期風(fēng)場圖中不難看出，高原地區(qū)的風(fēng)場容易受到西風(fēng)急流等的影響，而發(fā)生顯著的便宜，從而導(dǎo)致春、夏二季的降水存在一定的差異</p><p><b>　　（a）</b></

40、p><p><b>　?。╞）</b></p><p><b>　?。╟）</b></p><p>　　圖6青藏高壓春季500hPa風(fēng)場圖</p><p>　?。╝)春季三月500hPa風(fēng)場圖（b)春季四月500hPa風(fēng)場圖（c)春季五月500hPa風(fēng)場圖</p><p>　　F

41、igure 6 the Tibet Plateau high pressure in the spring of 500 hPa wind field</p><p>　　(a) the spring March 500 hPa wind field(b) the spring April 500 hPa wind field</p><p>　　(c) the spring M

42、ay 500 hPa wind field</p><p>　　3.4高原春季水汽通量與散度場綜合分析</p><p>　　圖7 500hPa春季降水的水汽通量（)及其散度（)</p><p>　　Figure 7 500 hPa spring precipitation water vapor flux () and its divergence ()</p

43、><p>　　為了進(jìn)一步了解高原地區(qū)春季降水的水汽輸送情況，本人還準(zhǔn)確計算了與春季降水相關(guān)度更高的整層水汽通量及其散度，如此可有效掌握高原春季水汽輸送對高原春季降水所造成的影響。自500hPa至300hPa，垂直積分可有效消除地形所帶來的影響．從整層水汽通量及其散度的差值來看（圖四），高原的南部地區(qū)為最大的水汽輻合差值中心，在其南部則存在一個水汽輻散差值中心，此外，我們還可以很清楚地看到索馬里急流和印度西南季風(fēng)。也正

44、因如此，才會出現(xiàn)高原南部春季降水偏多的情況。作為冬、夏季水汽輸送的過渡階段，高原春季的降水主要還源自于阿拉伯海北部的南支偏西風(fēng)水汽輸送量的顯著上升，其中，部分偏東水汽輸送會在中南半島、南海地區(qū)發(fā)生轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)而輸往華南地區(qū)，由此導(dǎo)致春季的水汽輸送量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如夏季，從總體上來看，高原及周邊地區(qū)的春季水汽輸送還是以中緯地區(qū)的偏西風(fēng)水汽輸送為主，而高原上空的水汽輸送情況在四季中的差異較小，究其原因，主要還在于：高原地區(qū)的海拔相對較高，其上空的水汽含

45、量相對較小，加之高原本身的水汽輸送源自于熱力作用的驅(qū)動。此外，無論是高原東部，還是其相鄰地區(qū)的水汽輸送，都會受到水氣流屏障作用的影響。</p><p>　　從水汽通量圖中不難發(fā)現(xiàn)，高原地區(qū)的春季水汽主要源自于中緯度偏西風(fēng)的水汽輸送，在高原中東部地區(qū)（25°~35°N，80~100°S）存在兩個水汽匯，其主要水汽輸送邊界在南部，這與周長艷等人的研究結(jié)論存在極大的相似之處，它們都明確了大

46、尺度上的水汽輸送特征，即以高原東部、南部為主要降水區(qū)，為大氣可降水量等值線密集帶。</p><p>　　在對比水汽通量圖和EOF圖第一模態(tài)（如圖5所示）之后發(fā)現(xiàn)，在高原降水的負(fù)值區(qū)域存在水汽的輻散現(xiàn)象，這是水汽的主要源頭。結(jié)合500hPa的環(huán)流形勢圖可知，高原降水與西風(fēng)急流之間存在一定的關(guān)聯(lián)，水汽的輸送方向是自西而東的。</p><p>　　從降水模態(tài)的EOF分析過程中不難看出，水汽輸送的

47、水汽匯區(qū)域是降水量較多的區(qū)域，雖說高原地區(qū)較為干旱，但春季的月平均降水量仍然可以達(dá)到100mm以上，由此可見，水汽輸送是高原春季降水的重要影響因素之一。</p><p>　　3.5 高原500hPa緯向風(fēng)EOF分析</p><p>　　作為氣候形成的關(guān)鍵因素之一，緯向氣流可用于考察大氣環(huán)流的異常變化情況。本文所選取的高原上緯向風(fēng)的EOF研究對象為500hPa，這主要取決于高原地區(qū)的特殊地形

48、。對地處東亞副熱帶地區(qū)的高原而言，其高度甚至已達(dá)到對流層的中部，高原的大氣環(huán)流情況深受地標(biāo)過程的影響，其影響范圍甚至已覆蓋整個北半球。究其原因，主要還在于：一、高原上空500hPa的緯向風(fēng)近期呈現(xiàn)出的趨勢；二、高原東側(cè)是我國西南部的氣流輻散區(qū)，對高原降水而言，是極其不利的。就當(dāng)下而言，我們還無法斷定高原春季500hPa的緯向風(fēng)與我國春季降水之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，為此，我們應(yīng)切實以動力分析等相關(guān)研究入手，來明確二者之間的相關(guān)關(guān)系及物理機(jī)制。&

49、lt;/p><p>　　觀察春季風(fēng)場的EOF分解的第一特征向量圖之后會發(fā)現(xiàn)，EOF風(fēng)場的環(huán)境和顧澤等（2007）所總結(jié)的夏季風(fēng)場存在極大的相似之處,但因春季近地面加熱條件相對較差（四月之前還是冷源，之后才會逐漸演變?yōu)闊嵩矗?，?dǎo)致高原上無法形成足夠強(qiáng)的上升氣流，季風(fēng)環(huán)流也就無法形成了。而且，四月之前的冷源還會在某種程度上加強(qiáng)哈德萊環(huán)流，但因高原自身的加熱速率較快，在春季后期很快就會變?yōu)闊嵩?，從而對哈德萊環(huán)流造成一定破壞

50、。從第一模態(tài)來開，其方差貢獻(xiàn)可達(dá)到32.5%，而其中占據(jù)最大比例的是南北反向狀態(tài)。高原北部地區(qū)存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，而南部地區(qū)則存在一定的正相關(guān)關(guān)系，尤其是在33°N附近，存在有一條明顯的0相關(guān)分割線。充分結(jié)合高度場分布圖可知：在春季高原上，有一個高壓在緩慢地向西移動，而且在75-110°E的范圍內(nèi)存在一個完整的強(qiáng)氣旋性環(huán)流。</p><p>　　與第一模態(tài)相比，第二模態(tài)的負(fù)相關(guān)中心明顯發(fā)生了

51、西移，但其模式卻沒有改變，仍是南北反向的模式。由此可見，南北反向的情況還是非常普遍的。究其原因，主要還在于：春季是冬、夏兩季的過渡時期，因此，與夏季向關(guān)聯(lián)的地方并不在少數(shù)，而南北反向的結(jié)構(gòu)恰恰是高原春季降水中最具代表性關(guān)聯(lián)點。而且，第一、第二模態(tài)的累計方差貢獻(xiàn)已超過半數(shù)，達(dá)到51.0%。由此不難看出，周順武（2011）提出的南北反向分布，其實與春季降水存在極大的關(guān)聯(lián)。</p><p>　　在第三模態(tài)中不難發(fā)現(xiàn)，高

52、原南部地區(qū)出現(xiàn)了正相關(guān)，而西部地區(qū)以負(fù)相關(guān)為主。關(guān)于這一現(xiàn)象形成的物理機(jī)制，我們可用一個科學(xué)、合理地模型進(jìn)行解釋。但要注意的是，這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在高原春季初期，本人以為，這或許與高原冷源的影響有關(guān)。至于具體的結(jié)論，還需通過數(shù)值模擬分析處理后才能得出。</p><p>　　圖8 春季500hPa緯向風(fēng)EOF分解的3個模態(tài)和相關(guān)系數(shù)</p><p>　　Figure 8 spring 500

53、hPa zonal wind three mode of EOF decomposition and correlation coefficient</p><p>　　表2 春季500hPa緯向風(fēng) EOF分解后前3個模態(tài)的方差貢獻(xiàn)</p><p>　　Table 2 spring of 500 hPa zonal wind EOF decomposition of the first

54、three modal variance contribution</p><p>　　總而言之，高原的春季和初夏的模式相近，大部分時期都是一種南北反向分布，這與之前的降水EOF分析恰恰相符，證明緯向風(fēng)和降水之間存在一定的相關(guān)性，而且很可能是正相關(guān)性。</p><p>　　3.6關(guān)于降水負(fù)異常年的討論</p><p>　　如下圖9所示為場站點的降水異常圖，其中，陰影

55、代表的是降水區(qū)域。從圖中不難看出，圖中的降水受到了西風(fēng)的影響，在西風(fēng)急流作用下，降水量由北向南逐漸上升，并且有很明顯的南北反向分布，這說明風(fēng)場的存在對于降水的影響非常的大。</p><p>　　從場站點的地表感熱異常圖（如圖9所示）中不難發(fā)現(xiàn)，在高原附近的局地氣旋環(huán)流加強(qiáng)了，加之偏北風(fēng)的影響，使高原地表感熱變化深受風(fēng)場的影響。</p><p>　　趙平和陳隆勛（2001）以1961~199

56、5年間的高原和高原周邊的148個地面站的月平均資料為參考依據(jù)，在此基礎(chǔ)上計算出35年的大氣熱量的源匯。在這35年的時間里，自西藏拉薩至華東地區(qū)的大氣熱源強(qiáng)度，與高原春季降水之間存在極大的關(guān)聯(lián)，呈現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)系，而且其中心值通過了99%的信度檢驗。由此可得出如下結(jié)論：高原在4~9月間是熱源，其他月份則是冷源，其最強(qiáng)盛時期分別為6月和12月。在計算4月份數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可得出如下結(jié)論：春季是冬季向夏季轉(zhuǎn)變的過度時間段，和之前認(rèn)為春季是降

57、水冬、夏季變化過度其的結(jié)論相吻合。因此，在高原附近的風(fēng)場會在不同程度上影響到降水的分布及降水量。</p><p>　　圖9降水負(fù)異常年份-1986(a) 異常站點降水及異常500hPa風(fēng)場（b)異常地表感熱及異常500 hPa風(fēng)場</p><p>　　Figure 9 The year of precipitation negative anomaly - 1986</p>

58、<p>　　(a) abnormal site abnormal precipitation and 500 hPa wind field (b) an abnormal surface sensible heat and 500 hPa wind field</p><p>　　圖9降水負(fù)異常年份-1987</p><p>　　(c) 異常站點降水及異常500hPa風(fēng)場（d)

59、異常地表感熱及異常500 hPa風(fēng)場</p><p>　　Figure 9 The year of precipitation negative anomaly - 1987</p><p>　　(c) abnormal site abnormal precipitation and 500 hPa wind field (d) an abnormal surface sensible

60、heat and 500 hPa wind field</p><p><b>　　4 結(jié)論與討論</b></p><p><b>　　4.1結(jié)論</b></p><p>　　在綜合分析我國高原地區(qū)春季降水的時空變化特征及EOF等多個方面的基礎(chǔ)上，可得出如下結(jié)論：</p><p>　　高原地區(qū)的總降

61、水量趨勢是逐年上升的，而且上升趨勢極為顯著。</p><p>　　高原春季500hPa緯向風(fēng)與高原春季的降水有關(guān)，而且，大部分時間都處于南北反向分布狀態(tài)。</p><p>　　高原春季降水會受到水汽輸送多少的影響，而且在水汽匯的地方水汽降水量是較高的。</p><p>　?。?）根據(jù)春夏季風(fēng)場圖的對比，我們發(fā)現(xiàn)高原地區(qū)春夏季降水原因是不同的。</p>

62、<p>　　（5）高原春季降水初期受到冷源的影響，隨著時間的推移高原冷源逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊嵩?，和下級的降水分布想接近，在大多?shù)時候產(chǎn)生的是南北反向的分布狀況。</p><p>　　4.2 本次論文的不足:</p><p>　　在本次論文的寫作中，因本人的能力和精力有限，本身預(yù)計能夠達(dá)成的目標(biāo)，可能會因各種因素的影響而無法完成，現(xiàn)將其歸納如下：</p><p>　

63、?。?）奇異值分解（svd）分析氣象場相關(guān)結(jié)構(gòu)，高原積雪對與高原春季降水的影響分析。</p><p>　?。?）未能統(tǒng)計大氣熱源在1995年之后的狀況，無法斷定之后的數(shù)據(jù)，依舊遵循1961~1995年的變化規(guī)律。</p><p>　?。?）在高原地區(qū)的測站分布不是很均勻，在EOF分析時，沒有進(jìn)行測站的選擇過程，導(dǎo)致其結(jié)果側(cè)重于反應(yīng)可測站的稠密區(qū)，從而使EOF的部分分析結(jié)果失真。</p

64、><p>　?。?）中蒙干旱區(qū)測站分布很不均勻，分布在青藏高原及中蒙南邊界附近的測站極少，而我國西北區(qū)東部的測站又相當(dāng)稠密。 Yang 等（1994）曾指出 , 如果不加取舍地選取所有測站進(jìn)行 EOF 分析, 分析結(jié)果將會側(cè)重反映了測站稠密區(qū)的信息, 這就使 EOF 分析結(jié)果部分失真。</p><p>　　（5）EOF緯向風(fēng)第一模態(tài)（南北反向分布）的時間系數(shù)序列和高原各占降水序列相關(guān)分析沒有能

65、夠做出來，只能初步確定在高原春季確實存在南北反向分布，但是因為沒有高原同期降水分布做相關(guān)分布，所以具體的關(guān)聯(lián)程度還有待研究，這一點非常的重要，也非常的可惜。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]陳隆勛,邵永寧,張清芬,任陣海,田廣生.近四十年我國氣候變化的初步分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報,1991, 02:164-174.</p

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81、of contemporary climate change in the Tibetan Plateau .Science in C hina (series D), 2001 , 44(Supp):410～420</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　大學(xué)四年的歡樂時光就這樣過去了，非常的感謝教導(dǎo)過我的老師們，是你們教會我很多很重要的知識，