MJO在西藏夏季降水延伸期预报中的应用

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中文摘要：为了寻找对高原夏季降水延伸期预报具有指示意义的前兆信号，本文细致诊断了热带大气季节内振荡（MJO）与高原夏季降水之间的关系，发现MJO的不同位相与高原东部降水间存在显著的时滞关系；在此基础上我们探讨了MJO影响高原夏季降水的物理机制，并进一步利用数值试验进行了验证。首先，研究利用近40年的高原各站点逐日降水资料、MJO监测产品、逐日多要素再分析资料和卫星反演产品等多源数据通过带通滤波、EOF、合成分析等方法对MJO影响高原夏季降水的范围、MJO不同位相上高原夏季降水的差异进行了统计分析和个例诊断。结果表明，MJO对于高原90°E以东区域（TPE）的夏季降水具有显著的影响，尤其是对靠近南部水汽输送通道区域的降水具有极显著的调制作用。进一步分析MJO不同位相与TPE降水概率的时滞关系表明，MJO第4位相后第20天起TPE降水概率呈指数式增加，并且在第28天时达到最高值。通过分析2019年夏季拉萨站的两场典型降水过程，也能得到MJO第4位相与降水异常间存在的显著时滞关系，且这两场降水的水汽源头都指向大陆性海洋区域（MJO第4位相主体对流区域）。随后的研究表明，MJO第4位相后整个东印度洋—高原—大陆性海洋区域—东亚—西太平洋等区域都处在显著的准40天低频振荡当中，在0～20天内TPE区域处于对流抑制区，水汽和对流扰动不利于向TPE输送，而从第20天起这种现象有了反转。进一步分析表明大气的动力和热力作用均对MJO第4位相发生后TPE降水的40天振荡起作用。动力作用表现为0～20天时段内气压梯度力从大陆性海洋区域指向TPE，加上科氏力的作用使得前期TPE上空为反气旋性环流而这种作用从第20天后有了反转。热力作用表现为MJO在第4位相出现后通过对流层中层凝结释放潜热在其对角线两侧激发出两个气旋性环流系统，分别使MJO具有东传和北抬分量，然后通过前期加强的TPE感热作用接力将北抬的MJO对流系统“抽吸”到了高原上空，在动力、热力作用的共同影响下造成TPE在MJO第4位相出现前期不利于产生降水，而从第20天起降水概率大大提高。最后，通过模式敏感性试验将MJO第4位相对流强度减弱8.15%后，经过20天的积分拉萨站降水量减少了68.89%，进一步验证了MJO第4位相与TPE降水之间的关系。通过动力、热力作用的敏感性试验表明，热力作用对TPE降水的影响更为重要。

作者：

罗布

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关键词：

夏季降水延伸期预报 MJO 高原东部 WRF模式

授予学位：

硕士

学科专业：

气候系统与气候变化

导师：

智海、王璐

学位年度：

2020

学位授予单位：

南京信息工程大学

语种：

中文

中图分类号：