我国土壤湿度特征及其与华南早春降水异常的关系

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本文对比分析了土壤湿度站点观测资料与ECWMF和NCEP R-1两套再分析土壤湿度资料,认为ERA40资料能较好的描述我国土壤湿度的时空特征,可以克服观测资料在时空尺度上的一些缺陷,并利用ECWMF和NCEP R-1常规变量资料以及华南地区测站降水、云量资料,研究了我国土壤湿度的时空分布和变化特征以及土壤湿度与华南早春降水异常的联系,得出以下主要结论:   ⑴我国土壤湿度呈南湿北干的气候分布特征,并随季节降水的推进而逐渐演变。西南以及黄河上游地区土壤在四个季节都存在显著的变干趋势,其中云贵高原变干最为显著,而新疆和西藏部分地区土壤则存在不同程度的变湿趋势。   ⑵我国不同区域的土壤湿度变化均存在显著的1年周期,但在其他时间尺度周期上却存在明显的地域差异,东北和华北地区土壤湿度变化还存在半年的显著周期。   ⑶华南早春降水异常与前期该地区土壤湿度变化存在显著正反馈关系,而与前期华北地区土壤湿度存在负反馈关系,这一关系主要体现在年代际尺度上。   ⑷前期华南土壤偏湿,地表能量亏损,地表温度降低,使得感热和潜热再分配从而引起Bowen比下降,同时使得边界层厚度降低,导致单位质量空气块的湿静力能增加,低云量增加,有利于华南早春对流降水增多。   ⑸由于边界层内能量变化,引起早春大尺度环流发生一系列变化,如副高西伸南移、阿拉尔山阻塞高压加强维持、东亚大槽减弱东移以及西伯利亚高压减弱等,使得南下冷空气减弱,华南上空低层出现西南风异常辐合而高空出现西风异常辐散,该地区垂直运动增强,加上水汽通量辐合的增强,造成该地区降水增多。
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