影響內(nèi)蒙古秋季氣溫的主要環(huán)流因子

申紫薇

（內(nèi)蒙古自治區(qū)氣候中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特010051）

1 概述

內(nèi)蒙古自治區(qū)地處亞洲中部蒙古高原的東南部及其周沿地帶，以高原為主，海拔多在1000 米以上，統(tǒng)稱內(nèi)蒙古高原。其地處中緯度內(nèi)陸，大部屬溫帶大陸性季風氣候，只有大興安嶺北段屬寒溫帶大陸性季風氣候，終年為西風環(huán)流控制，以中緯度天氣系統(tǒng)影響為主[1]。前人已對內(nèi)蒙古地區(qū)氣溫特征做出了一定的研究。內(nèi)蒙古東、中、西部四季的氣溫呈現(xiàn)明顯的增溫趨勢，年氣溫與四季氣溫的空間分布具有典型的一致性[2][3]。以往研究大多是針對整個東北夏季氣溫的氣候特征及其相關(guān)進行的研究，而對影響內(nèi)蒙古秋季氣溫異常的大尺度環(huán)流因子的研究較少。本文從東亞大氣環(huán)流的角度診斷分析影響內(nèi)蒙古地區(qū)秋季氣溫的關(guān)鍵因子及影響區(qū)域。本研究將有助于內(nèi)蒙古地區(qū)秋季氣溫預測,對該地區(qū)防災減災有重要意義。

圖1 7 月西太平洋副熱帶高壓的強度指數(shù)

2 資料及方法

本文使用1971-2019 年內(nèi)蒙古自治區(qū)119 個站點月平均氣溫資料及1971-2019 年NCEP 再分析資料，包括位勢高度、風場、垂直速度等。

3 影響因子分析

3.1 西太副高的面積和位置

西北太平洋副熱帶高壓是影響我國夏季氣候的一個非常重要的環(huán)流系統(tǒng)。圖1 是7 月西太平洋副熱帶高壓的強度指數(shù)（a）和脊線位置指數(shù)（b）與同年秋季氣溫的相關(guān)關(guān)系圖。西太平洋副高 強 度 指 數(shù) 是500hPa 位 勢 高 度 場，10°N-60°N、110°E-180°范圍≥5880 位勢米(gpm) 的區(qū)域內(nèi)，格點位勢高度與5870 位勢米（gpm）之差乘以格點面積的累積值。西太平洋副高脊線位置指數(shù)是500hPa 高度場，10°N-60°N、110°E-150°E區(qū)域內(nèi)，逐條經(jīng)線上副熱帶高壓中心位置所在緯度的平均值。可以看出7 月副高偏強有利于內(nèi)蒙古中西部部分地區(qū)秋季氣溫偏高，6 月副高位置偏北有利于內(nèi)蒙古中西部秋季氣溫偏低（圖1）。

3.2 印緬槽強度

印緬槽是季風系統(tǒng)中的一個重要因子[4]。500hPa 高度場，15°N-20°N、80°E-100°E 區(qū)域內(nèi)格點位勢高度與5800 位勢米（gpm）之差乘以格點面積的累積值，為印緬槽強度指數(shù)。從圖2 可以看出，8 月印緬槽強度和隨后秋季氣溫有很好的相關(guān)關(guān)系，當印緬槽強度指數(shù)偏大，即印緬槽偏弱時，內(nèi)蒙古中部偏南及西部部分地區(qū)氣溫偏高。

圖2 8 月印緬槽強度指數(shù)與同年秋季氣溫的相關(guān)（填色區(qū)域為通過0.05 和0.1 的顯著性檢驗）

3.3 印度洋海溫偶極子（IOD）

印度洋海溫偶極子（IOD）是指赤道印度洋海表面溫度反向變化的特征。印度洋海溫西高東低為偶極子振蕩正位相,海溫東高西低為負位相,一般是正位相時振蕩要強于負位相[5]。熱帶印度洋海溫偶極子指數(shù)是指10°S-10°N、50°-70°E 區(qū)域與10°S-0°、90°-110°E 區(qū)域海表溫度距平的區(qū)域平均值之差。圖3 可以看出，當印度洋偶極子為正位相時，有利于全區(qū)氣溫偏高。

圖3 8 月印度洋海溫偶極子指數(shù)與同年秋季氣溫的相關(guān)（填色區(qū)域為通過0.05 和0.1 的顯著性檢驗）

3.4 大西洋海溫三極子（NAT）

北大西洋海溫存在一種三級型結(jié)構(gòu)，暖冷位相年海溫呈正負正分布，北大西洋海溫會通過熱通量的形式影響大氣環(huán)流，因此大西洋海溫三級子也是影響秋季氣溫的重要因素。0°-60°N、80°W-0°區(qū)域內(nèi)，海表溫度距平（去除線性趨勢）經(jīng)驗正交函數(shù)分解（EOF）第一模態(tài)作為投影模態(tài)，月海溫距平場在去除全球海溫增暖影響后對該模態(tài)投影系數(shù)的標準化序列，為大西洋海溫三極子指數(shù)。圖中可以看出大西洋海溫與內(nèi)蒙古中部地區(qū)氣溫有很好的相關(guān)關(guān)系，當大西洋海溫三級子為正位相時，有利于內(nèi)蒙古中部氣溫偏低。

圖4 7 月大西洋海溫三極子指數(shù)與同年秋季氣溫的相關(guān)（填色區(qū)域為通過0.05 和0.1 的顯著性檢驗）

3.5 北極濤動（AO）

北極濤動可以通過影響西伯利亞高壓和東亞大槽影響華北地區(qū)氣溫[6]。北極濤動指數(shù)是20°N -90°N 、0-360°區(qū)域內(nèi)，1000hPa 高度異常場經(jīng)驗正交函數(shù)分析（EOF）所得的第一模態(tài)的時間系數(shù)的標準化序列。北極濤動主要影響內(nèi)蒙古中西部部分地區(qū)，尤其對阿拉善盟東部影響較大，當北極濤動為正位相時，有利于中西部部分地區(qū)秋季氣溫偏高（圖5）。

3.6 東亞槽強度

除北極濤動外，東亞槽強度也影響著中西部地區(qū)的氣溫。當東亞槽強度指數(shù)偏大，東亞槽偏弱時，有利于中西部部分地區(qū)秋季氣溫偏高。這里東亞槽強度指數(shù)是指500hPa 高度場，30°N-55°N、110°E -170°E 區(qū)域內(nèi)，槽線上各點位勢高度之和，減其中位勢高度最大值，加其中位勢高度最小值（圖6）。

圖5 6 月北極濤動指數(shù)與同年秋季氣溫的相關(guān)（填色區(qū)域為通過0.05 和0.1 的顯著性檢驗）

圖6 6 月東亞槽強度指數(shù)與同年秋季氣溫的相關(guān)（填色區(qū)域為通過0.05 和0.1 的顯著性檢驗）

4 結(jié)論與討論

研究表明，7 月副高偏強有利于內(nèi)蒙古中西部部分地區(qū)秋季氣溫偏高，6 月副高位置偏北有利于內(nèi)蒙古中西部秋季氣溫偏低；當8 月印緬槽強度指數(shù)偏大，即印緬槽偏弱時，內(nèi)蒙古中部偏南及西部部分地區(qū)氣溫偏高；當8 月印度洋偶極子為正位相時，有利于全區(qū)氣溫偏高；7 月大西洋海溫三級子為正位相時，有利于內(nèi)蒙古中部氣溫偏低。此外，6 月的北極濤動指數(shù)和東亞槽強度也影響著內(nèi)蒙古中西部部分地區(qū)秋季氣溫。除本文分析的影響因子外，還有很多環(huán)流因子也直接或間接的影響著內(nèi)蒙古地區(qū)秋季氣溫，且他們的影響大小還需進行深入研究。