华北汛期降水年代际变化：水汽源地与动力条件的转变

“刘海文，丁一汇.2011.华北汛期大尺度降水条件的年代际变化[J].大气科学学报,34(2):146-152.” 这篇论文主要探讨了华北地区汛期大尺度降水条件在不同年代间的显著变化。研究基于中国740个气象站的逐日降水数据以及NCEP/NCAR的日再分析数据，通过合成分析方法进行了深入研究。以下是对这些变化的详细阐述： 1. 水汽供应源的变化：1978年成为了一个重要的分界线。在这一年前，华北地区的异常降水主要由南部和西部的边界提供水汽，而之后则转变为由北部和东部边界供应。这种转变揭示了水汽输送路径的年代际调整。 2. 水汽收支状况：在年代际转变前，华北地区经历的是水汽的异常辐合和盈余，意味着水汽输入多于输出。然而，之后的情况转变为水汽的异常辐散和亏损，即水汽输入减少，导致降水活动减弱。 3. 暖湿气团的移动范围：在年代际变化前，暖湿气团能够深入华北北部，甚至接近最北边界，但在变化后，它们只能到达黄河南岸，这直接影响了华北地区的降水分布和强度。 4. 冷暖空气相互作用：论文指出，沿着太行山脉的冷暖空气交互作用在年代际变化后减弱，暗示了这种动力过程对华北降水的贡献降低。 5. 大气垂直运动：华北上空的上升运动减弱，转为异常下沉运动，这通常与抑制降水的天气系统有关，因为上升运动是降水发生的重要条件。 6. 对流层涡度的垂直分布：年代际变化导致了对流层涡度结构的转变，从原来的低层正涡度、高层负涡度的两层结构，转变为对流层中低层负涡度、中高层正涡度和高层负涡度的三层结构。这种变化可能影响了大气环流的稳定性，进而影响降水。 尽管华北地区的区域平均散度和垂直速度在垂直方向上的结构没有明显变化，但整层涡度效应值的减小表明，大气的动力条件发生了显著变化，可能减少了降水活动的触发概率。 华北地区汛期降水条件的年代际变化是由多个因素共同作用的结果，包括水汽供应源的改变、水汽收支的失衡、暖湿气团的移动路径、冷暖空气的相互作用、大气垂直运动的调整以及对流层涡度结构的演变。这些变化对于理解和预测华北地区的气候变化具有重要意义，也为未来防灾减灾工作提供了科学依据。