Page 31 - 《高原气象》2025年第5期

5 期 张 欢等：1980 -2020年青藏高原夏季风期间水汽输送特征 1149

p s ∂u ˉq' ∂v ˉq' dp p s ∂q ˉu' ∂q ˉv' dp
P'- E'=- ∫ 100( ∂x ) g - ∫ 100( ∂x + ∂y ) g
+
∂y
p s ∂u'q' ∂v'q' dp
- ∫ 100( ∂x + ∂y ) g + RES （11）
式中： P、 E、 q 分别表示降水、 地表蒸发、 比湿； u、
v、 g分别表示纬向风、 经向风和重力加速度； “ ”代
—
表各个变量在时间维度的平均值； “'”代表高原夏季
∂v ˉq' dp
∂u ˉq'
风指数回归的各个变量异常； - ∫ p s 100( ∂x ) g
+
∂y
p s ∂q ˉu' ∂q ˉv' dp
+
表示水汽输送的热力项； ∫ 100( ∂x ) g 表示 图2 1980 -2020年期间高原夏季风指数与GPCC降水资料
∂y
-1
（填色， 单位： mm·mon ）相关系数分布
p s ∂u'q' ∂v'q' dp
水汽输送的动力项； ∫ + 表示水汽 打点为相关系数通过90%显著性检验的区域， 蓝色方框表示
100( ∂x
∂y ) g
降水相关的关键区
输送的非线性项； RES是残差项。 Fig. 2 The distribution of correlation coefficients between the
plateau summer monsoon index precipitation data from GPCC
3 结果分析
-1
from 1980 to 2020 （shaded， unit： mm·mon ）. Dotted regions
show over 90% significance level of t-test. the blue rectangle
3. 1 高原夏季风相关的降水场异常特征
marks key regions of precipitation correlation
图 2是 1980 -2020年期间高原夏季风指数与夏
季降水的相关性分布， 在高原中东部有降水正相
关， 印度北部有降水负相关， 这一相关关系通过了
90% 置信度的显著性水平检验， 说明当高原夏季风
偏强（弱）时， 高原中东部的降水偏多（少）， 印度半
岛北部的降水偏少（多）。进一步计算了高原中东
部区域（30°N -37. 5°N， 90°E -102. 5°E， 如图 2 矩
形框区域）的平均降水量， 得到了高原中东部夏季
降水的时间序列， 如图 3 所示， 夏季风指数序列与
高原中东部降水序列有很好的对应关系（r=0. 63），
相关性通过了 90% 显著性检验， 表明高原夏季风与 图3 1980—2020年高原夏季风指数和高原中东部夏季
高原中东部降水之间存在显著的相关性。 降水的标准化时间序列
为了分析高原夏季风对水汽输送的影响， 利用 黑色线代表夏季风指数， 灰色柱状代表高原东部夏季降水
回归分析法研究了高原夏季风与高原及其周边地 Fig. 3 Standardized time series of the plateau summer mon‐
soon index and summer precipitation in the central and eastern
区水汽输送的关系。另外， 选取标准化的夏季风指
plateau from 1980 to 2020. The black line represents the
数大于 1 的年份作为夏季风强年， 小于-1 的年份作
summer wind index and the gray bar represents summer
为夏季风弱年， 用于对比夏季风强弱年的高原各边
precipitation in the eastern part of the plateau
界水汽收支差异， 分类结果如表1所列。
表1 1980 -2020年高原夏季风强、 弱年
3. 2 高原夏季风相关的水汽通量场和环流场特征
Table 1 Strong and weak plateau monsoon
图 4所示是与高原夏季风相关的高原及其周边 years in 1980 -2020
地区水汽含量和水汽通量异常分布特征， 其中通过
类别 年份
90% 显著性检验的水汽通量异常用红色矢量箭头
季风强年 1987， 1998， 2004， 2005， 2009， 2012， 2014， 2018
表示， 整层水汽含量异常用填色表示， 打点区域表
季风弱年 1984， 1990， 1994， 1997， 2001， 2013， 2016
示通过了 90% 显著性检验。从图 4 中可以看到，高
原主体具有明显的水汽含量异常增加， 而在印度北 在的异常反气旋环流来解释， 该反气旋环流南部的
部地区具有水汽含量异常减少特征。这可以用高 异常东北气流， 阻挡了来自阿拉伯海的水汽输送，
原西南侧印度北部的异常西风气流和印度中部存 导致进入印度地区的水汽减少； 而高原西南侧增强