| Summary: | 降水作为最难以准确预测的气象要素之一，对 人类 社会生产生活和科学防灾减灾具有至关重要的影响。海表温度（ sea surface temperature, SST ）是降水异常的重要外强迫 源 ，其效应在多个时间尺度上调制着降水 的 变化。然而， S ST 对降水的复杂影响导致了多个时间尺度信号混杂在一起，难以有效分离其因果关系。因此，本文利用多窗谱分析 — 奇异值分解（ Multi-Taper Method – Singular Value Decomposition, MTM – SVD ）方法对复杂的 多尺度 信号进行分离和重构，研究 中国 降水在特定频率上对 SST 强迫的响应。首先，阐明了中国降水 与太平洋和大西洋 SST 强迫在特定频率分量上的协同演变特征，以及可能涉及到的过程和机制。然后，通过个例分析评估了 低频 信号 不同 分量对中国降水变化的相对贡献。最后，通过 基于大气环流模式的 数值模式试验进一步分析了不同气候模态对中国降水年代际变化的协同 影响 。本文主要结果如下： （ 1 ） 中国降水和印度 —太平洋 SST 均具有准两年和准五年周期 变化 信号 ，这些 主导的年际变率 分别与中太平洋（ central Pacific, CP ） 型和 东太平洋 （ eastern Pacific , EP ） 型 的 厄尔尼诺与南方涛动（ El Niño and Southern Oscillation, ENSO ）事件相联系 。 CP 型 ENSO 和南方地区降水之间呈正相关关系，这可能与太平洋 - 日本（ Pacific-Japan, PJ ） 遥相关型 大气响应有关。 在 EP 型 El Niño 成熟期，中国降水异常 南北向 呈 “ + – + ” 三极型分布（即华南和华北降水偏多，而长江 — 黄河流域降水偏少），这可能与西太平洋副热带高压（ western Pacific subtropical high , WPSH ）的 强度 偏强 和位置 偏北有关。 进一步发现， 两类 ENSO 信号 对 1997 年冬季和次年夏季的中国降水变化有着不同的 影响 。在 1997 年冬季，二者 均有利于中国 南方 降水 的 增强 。在 1998 年夏季 ， 准两年 周期信号 可以解释 长江中下游（ the middle and lower reaches of the Yangtze River, MLYR ）以南 的降水减少， 准五年 周期信号 在其中起着削弱作用； 准两年和准五年 周期 信号均 有利于 MLYR 以 北降水 的 增多 。 （ 2 ） 中国东部降水和北太平洋 SST 均具有 11 年和 23 年周期信号。结果显示，通过太平洋年代际振荡（ Pacific Decadal Oscillation, PDO ）相关的阿留申低压（ Aleutian low, AL ）异常对 WPSH 和蒙古高压（ Mongolia High, MH ）的影响，北太平洋 SST 强迫可以调节中国降水分布。在 11 年周期的 P DO 冷位相（ PDO – ） 发展期， WPSH 和 MH 的 减弱促使长江流域降水增强，而在衰退期偏强的 WPSH 和 MH 可以促使雨带北移导致华北降水偏多。在与 23 年周期相关的 PDO – 发展期， WPSH 和 MH 的 偏弱会增强华北地区 的 降水，而衰退期 WPSH 的 偏强而 MH 的 偏弱有利于华南降水 的 增多。如 对 1998 年夏季强降水个例 分析表明 ， 11 年和 23 年变率对中国不同地区降水变化的贡献存在差异。 11 年周期主要解释 MLYR 降水 的 增加， 而 23 年周期可以解释东北降水的增加。 （ 3 ） 中国降水和北大西洋 SST 场均具有 13 年和 23 年周期信号。在 13 年 时间尺度 上，在北大西洋三极子（ North Atlantic Tripole, NAT ）正位相 时期 ，中国降水呈东涝西旱型分布。在 23 年时间尺度上，当北大西洋处于海盆尺度（ North Atlantic basin scale, NABS ）增暖 （ NABS + ） 时，中国降水雨带位置偏北，反之亦然。结果显示，北大西洋 SST 可以通过不同的过程影响 MH ，进而调制着中国降水 的 年代际变化。在 13 年 时间尺度 上，与 NAT 位相发展 和 成熟期相关的北大西洋振荡（ North Atlantic Oscillation, NAO ）激发 出 可以传播到东亚的中纬度波列，通过影响 MH 调制中国 的 东西 反相 型降水。在 23 年时间尺度上，与 NABS + 成熟期 相关的 SST 异常 效应 通过冰岛低压（ Iceland Low, IL ）和 MH 之间的 “跷跷板” 式变化，有利于 NABS + 发展期华北降水 的 偏多，促进 NABS ...
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