自20世紀(jì)90年代中后期夏季巴倫支海海冰與秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱的聯(lián)系加強(qiáng)

宦杜斌　范可　徐志清

摘要 研究夏季7—8月巴倫支海海冰和秋季9—11月中國(guó)西南地區(qū)干旱的年際變化的聯(lián)系，并探討了其可能機(jī)制。結(jié)果表明：1979—1997年夏季巴倫支海海冰和秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱在年際尺度上相關(guān)不顯著，但到1998—2019年，海冰和干旱指數(shù)的相關(guān)系數(shù)增長(zhǎng)至-0.69，置信水平達(dá)到99%。當(dāng)夏季7—8月巴倫支海海冰增多時(shí)，有利于秋季9—11月中國(guó)西南地區(qū)發(fā)生干旱;當(dāng)夏季7—8月巴倫支海海冰減少時(shí)，則反之。進(jìn)一步分析其原因可知：1998—2019年，當(dāng)夏季巴倫支海海冰異常偏多時(shí)，海冰異?？梢猿掷m(xù)到秋季，導(dǎo)致巴倫支海表面湍流熱通量負(fù)異常，新地島以西地區(qū)的大氣變得更加穩(wěn)定，激發(fā)了異常下沉運(yùn)動(dòng)。通過異常經(jīng)向環(huán)流作用，進(jìn)一步促進(jìn)地中海附近出現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)。由此產(chǎn)生的地中海北部對(duì)流層高層300hPa異常輻散風(fēng)激發(fā)了羅斯貝波，波列沿著55°N向東傳播，在貝加爾湖地區(qū)向南傳播至中國(guó)北部和西南地區(qū)，導(dǎo)致中國(guó)西南和華東地區(qū)上空出現(xiàn)異常高壓，這有利于中國(guó)西南地區(qū)降水減少、溫度升高，進(jìn)而導(dǎo)致干旱發(fā)生。此外，相比于1979—1997年，1998—2019年夏季巴倫支海海冰更大的年際變率可能是導(dǎo)致二者聯(lián)系加強(qiáng)的一個(gè)重要原因。

關(guān)鍵詞秋季干旱;中國(guó)西南地區(qū);夏季巴倫支海海冰;20世紀(jì)90年代中后期;加強(qiáng)的年際變率

干旱是全球主要的自然災(zāi)害之一，主要以降水偏少和溫度偏高為特點(diǎn)，且持續(xù)時(shí)間多樣。雖然中國(guó)西南地區(qū)位于濕潤(rùn)氣候區(qū)，但是近幾十年來干旱事件頻繁發(fā)生（Wangetal.，2015a）。其中，從2009年秋至2010年春，中國(guó)西南地區(qū)發(fā)生了一次嚴(yán)重的干旱，造成了糧食歉收和巨大的經(jīng)濟(jì)損失（黃榮輝等，2012）。因此，加強(qiáng)中國(guó)西南地區(qū)干旱的研究有非常重要的意義。

中國(guó)西南地區(qū)屬于季風(fēng)區(qū)，降水的全年分布不均勻，具有顯著的旱季和雨季。旱季通常從11月持續(xù)到次年4月（Lietal.，2014）。在1961—2012年少雨期（11月至次年4月），6個(gè)月尺度的干旱頻率主模態(tài)表現(xiàn)出中國(guó)西南地區(qū)全區(qū)一致的變化（熊光潔等，2013）。已有研究表明，在過去的幾十年間，中國(guó)西南地區(qū)呈現(xiàn)出明顯的變干趨勢(shì)（Lietal.，2015;Zengetal.，2019），干旱變得更加強(qiáng)烈和頻繁（Lietal.，2014）。秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱在1994年出現(xiàn)年代際突變，之后年份以干旱為主（張顧煒等，2016）。

已有研究證明，影響中國(guó)西南地區(qū)干旱和降水的因子有很多。其中，海溫的作用非常重要，包括西北太平洋（Wangetal.，2015b;Xuetal.，2021）、熱帶太平洋（Zhangetal.，2013;Ruanetal.，2015;Tanetal.，2017）和印度洋海溫（Caoetal.，2014）。觀測(cè)和模式結(jié)果均顯示，更強(qiáng)、更偏西的暖池型厄爾尼諾事件會(huì)在西北太平洋激發(fā)更強(qiáng)的異常氣旋，中國(guó)南海地區(qū)異常東北風(fēng)削弱了中國(guó)西南地區(qū)水汽輸送，導(dǎo)致秋季中國(guó)西南地區(qū)降水更少（Zhangetal.，2013）。這也是2009年秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱發(fā)生的可能原因之一。在年代際尺度上，夏季中國(guó)西南地區(qū)降水受印度洋海盆一致模（IOBM，IndianOceanBasinMode）調(diào)制（Liuetal.，2018）。在該模態(tài)冷位相期間，受海溫加熱減弱的影響，赤道印度洋出現(xiàn)低層輻散出流，并在中南半島輻合，造成上升運(yùn)動(dòng)和異常氣旋，有利于將水汽從孟加拉灣輸送到中國(guó)西南地區(qū)。海洋性大陸附近的氣象條件也是影響中國(guó)西南地區(qū)氣候的重要因素。夏季，海洋性大陸南部偏弱的對(duì)流可以引起低層異常輻散、高層異常輻合和異常下沉運(yùn)動(dòng)，而海洋性大陸北部則相反，由于西北太平洋高層輻散，導(dǎo)致副熱帶高壓減弱，因此中國(guó)西南地區(qū)夏季降水減少（Xiaetal.，2020）。此外，海洋性大陸西部對(duì)流通過激發(fā)西北太平洋異常反氣旋，輸送更多水汽到中國(guó)西南地區(qū)北部，是形成中國(guó)西南地區(qū)夏季降水“南少北多”型的重要原因（Jiangetal.，2017）。宋潔等（2011）指出，北大西洋濤動(dòng)（NAO，NorthAtlanticOscillation）可以通過兩條波列影響冬季云南省降水，一條和南支槽有關(guān)，另一條和貝加爾湖脊有關(guān)，分別影響中國(guó)西南地區(qū)的水汽輸送和冷空氣活動(dòng)。2009/2010年冬季強(qiáng)烈的NAO負(fù)位相是嚴(yán)重干旱形成的可能原因之一。徐寒列等（2012）在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，NAO和冬季中國(guó)西南地區(qū)降水的正相關(guān)關(guān)系是非對(duì)稱的，僅存在于NAO負(fù)位相。對(duì)于雪蓋而言，Maetal.（2021）發(fā)現(xiàn)5月中國(guó)西南地區(qū)降水和中歐冬春季雪蓋異常有重要聯(lián)系。受近地面溫度降低的影響，對(duì)流層中層出現(xiàn)緯向風(fēng)異常，這樣的異常可以持續(xù)到春季，使得蒙古地區(qū)出現(xiàn)異常氣旋，中國(guó)西南地區(qū)出現(xiàn)異常反氣旋，分別導(dǎo)致冷空氣活動(dòng)減弱和西南地區(qū)降水減少。北極濤動(dòng)（AO，ArcticOscillation）也是影響中國(guó)西南地區(qū)的重要因子（Yangetal.，2012;Tanetal.，2017）。Tanetal.（2017）分析了20世紀(jì)90年代末之后干旱事件發(fā)生原因，冬季中國(guó)西南地區(qū)全區(qū)一致的降水異常和AO有正相關(guān)關(guān)系，遙相關(guān)型從北大西洋傳播到青藏高原，使得中國(guó)西南地區(qū)受異常反氣旋控制。除了上述因子外，人類活動(dòng)（Wangetal.，2021）也是影響中國(guó)西南地區(qū)氣候變化的重要原因。

此前的研究已經(jīng)證明北極海冰是影響中國(guó)氣候的重要因子（Gaoetal.，2015;Zhangetal.，2015;陳海山等，2019;Daietal.，2019;Liuetal.，2020;李惠心等，2021;Zhangetal.，2022），包括中國(guó)東北地區(qū)干旱（Lietal.，2018;Duetal.，2022）、華東地區(qū)降水（Shenetal.，2019）等。但是關(guān)于北極海冰對(duì)中國(guó)西南地區(qū)氣候影響的工作還較少，尤其是干旱方面。Xuetal.（2021）發(fā)現(xiàn)5月巴倫支海海冰（SICBS，SeaIceConcentrationinBarentsSea）可以通過激發(fā)歐亞波列，使中國(guó)西南地區(qū)出現(xiàn)偏東北的水汽輸送異常，進(jìn)而影響中國(guó)西南地區(qū)夏季極端降水頻率。在這樣的背景下，本研究著力討論北極海冰是否對(duì)秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱有影響，這樣的影響是否穩(wěn)定以及可能的影響機(jī)制。

1資料和方法

使用中國(guó)氣象局國(guó)家氣象信息中心月平均觀測(cè)降水和氣溫?cái)?shù)據(jù)，經(jīng)過質(zhì)量控制后，保留了644個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)。此外，再分析資料為美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心和能源部（NCEPDOE）合作的逐月再分析資料，分辨率為2.5°×2.5°（Kanamitsuetal.，2002），涉及的變量包括緯向風(fēng)、經(jīng)向風(fēng)、位勢(shì)高度、平均海平面氣壓、相對(duì)濕度、垂直速度、總云量、向下太陽輻射、凈感熱通量和凈潛熱通量。海冰密集度、海表溫度數(shù)據(jù)來自英國(guó)氣象局哈德來中心，分辨率為1°×1°（Rayneretal.，2003）。

本研究中，夏季和秋季的平均分別定義為7—8月和9—11月的平均值。中國(guó)西南地區(qū)的范圍選定為92°～105°E、20°～32°N，研究時(shí)段為1979—2019年。

干旱的衡量和監(jiān)測(cè)非常復(fù)雜，持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度、空間范圍都需要考慮在內(nèi)。因此，各類干旱指數(shù)被建立起來。其中，帕爾默干旱指數(shù)（PDSI，PalmerDroughtSeverityIndex）是一個(gè)較為常用的指數(shù)（Palmer，1965），它考慮了水分的收支，可以反映土壤水分的盈虧（Lietal.，2015;Duetal.，2020）。雖然PDSI考慮了溫度因素，但是當(dāng)涉及評(píng)估不同類型的干旱時(shí)，PDSI不具備多尺度特征（Wangetal.，2015c）。本文使用的是標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)（SPEI，StandardizedPrecipitationEvapotranspirationIndex;VicenteSerranoetal.，2010），它計(jì)算了月水分虧缺量，即月降水量和月潛在蒸發(fā)量之差（熊光潔等，2014）。因此，該指數(shù)既綜合考慮了溫度、降水的影響，又具備多尺度特征，可以持續(xù)監(jiān)測(cè)一次干旱事件的發(fā)生及其時(shí)空變化（Wangetal.，2015c），并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的干旱研究（王林和陳文，2014;劉珂和姜大膀，2015;Jiaetal.，2018;臧迪等，2021）。具體計(jì)算方法參考VicenteSerranoetal.（2010）。在下面的研究中，使用時(shí)間尺度為1個(gè)月的SPEI，強(qiáng)調(diào)每月的水分收支情況。且為了突出年際變化，在回歸和合成分析前去除了數(shù)據(jù)的線性趨勢(shì)。由于SPEI的負(fù)值對(duì)應(yīng)干旱，方便起見，在用中國(guó)西南地區(qū)SPEI序列回歸前，先對(duì)其乘以-1，使回歸結(jié)果與干旱的情況對(duì)應(yīng)。

此外，使用了波作用通量來反映羅斯貝波能量的傳播特征（TakayaandNakamura，2001）。其水平分量（W）可以表示為：

其中：U和V分別表示緯向風(fēng)和經(jīng)向風(fēng)的氣候態(tài);ψ′表示擾動(dòng)地轉(zhuǎn)流函數(shù);下標(biāo)x和y分別表示緯向和經(jīng)向梯度;|U|為氣候態(tài)風(fēng)場(chǎng)的大小;CUM為擴(kuò)展波活動(dòng)的位相傳播。

為了說明羅斯貝波的源頭，還計(jì)算了羅斯貝波源（SardeshmukhandHoskins，1988）。此外，t檢驗(yàn)和F檢驗(yàn)分別用來檢驗(yàn)均值和方差差異的顯著性水平。

2夏季巴倫支海海冰和秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱的年際變化聯(lián)系加強(qiáng)

圖1a給出了1979—2019年夏季SICBS的序列和中國(guó)西南地區(qū)秋季SPEI的序列。這里SICBS指數(shù)定義為區(qū)域平均（5°～60°E，78°～83°N）的海冰密集度。兩個(gè)指數(shù)（虛線）均顯示出明顯的年際變化和下降的趨勢(shì)，夏季SICBS指數(shù)和中國(guó)西南地區(qū)SPEI的趨勢(shì)系數(shù)分別為-0.027和-0.038，通過0.05信度的顯著性水平t檢驗(yàn)。1979—2019年，兩者相關(guān)系數(shù)僅為-0.14（表1）。去除線性趨勢(shì)后，相關(guān)系數(shù)增長(zhǎng)到約-0.34（通過0.05信度的顯著性水平t檢驗(yàn)）。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，去趨勢(shì)的時(shí)間序列在20世紀(jì)90年代中后期之后表現(xiàn)出反位相特征，但這種特征在90年代中后期之前并不明顯。因此，對(duì)去趨勢(shì)的夏季SICBS指數(shù)和秋季中國(guó)西南地區(qū)SPEI計(jì)算了11a滑動(dòng)相關(guān)。如圖1b所示，兩者相關(guān)系數(shù)在1998年后增強(qiáng)，并通過顯著性檢驗(yàn)?；谶@樣的結(jié)果，本文將研究時(shí)段分為兩個(gè)部分，分別稱為P1（1979—1997年）和P2（1998—2019年）。在P1期間，兩個(gè)指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.22，去趨勢(shì)后0.23，然而在P2期間，相關(guān)系數(shù)增長(zhǎng)至-0.58，去趨勢(shì)后-0.69。這意味著，中國(guó)西南地區(qū)的SPEI和夏季SICBS指數(shù)的負(fù)相關(guān)關(guān)系盡管在整個(gè)研究時(shí)段是顯著的，但是確切來說，只在P2時(shí)段存在反位相關(guān)系。

圖2a、2b分別為P1和P2期間秋季中國(guó)西南地區(qū)SPEI回歸的夏季海冰。在P1時(shí)段，秋季中國(guó)西南地區(qū)SPEI與夏季巴倫支海海冰關(guān)系不顯著，

但在P2時(shí)段，與巴倫支海海冰存在顯著相關(guān)。這表明，1998年后夏季SICBS增加有利于秋季中國(guó)西南地區(qū)SPEI增加。進(jìn)一步使用夏季SICBS指數(shù)，分別在P1和P2時(shí)段回歸秋季SPEI空間分布（圖2c、2d）。結(jié)果顯示，中國(guó)西南地區(qū)的顯著區(qū)域只存在于P2時(shí)段，進(jìn)一步說明了夏季SICBS和秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱聯(lián)系加強(qiáng)。以上分析表明，在20世紀(jì)90年代中后期之后，夏季SICBS對(duì)秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱的年際變化有重要的影響，二者年際變化的相關(guān)顯著加強(qiáng)。

3環(huán)流異常和局地氣象要素

為了探究夏季SICBS如何影響秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱，首先分析了相關(guān)的環(huán)流場(chǎng)。以下分析主要圍繞P2時(shí)段。圖3是基于夏季SICBS和秋季中國(guó)西南地區(qū)SPEI回歸的秋季風(fēng)場(chǎng)。當(dāng)夏季SICBS偏多或中國(guó)西南地區(qū)干旱時(shí)，秋季歐亞大陸上空對(duì)流層中高層表現(xiàn)出準(zhǔn)正壓的結(jié)構(gòu)，里海以北、貝加爾湖地區(qū)、中國(guó)西南至華東地區(qū)表現(xiàn)為反氣旋氣旋反氣旋環(huán)流異常的特征（圖3a、b、c、d）。對(duì)中國(guó)西南地區(qū)局地而言，它被對(duì)流層中高層的異常反氣旋控制，異常偏北風(fēng)帶來異常冷平流，有利于下沉運(yùn)動(dòng)的出現(xiàn)。850hPa的環(huán)流異常（圖3e、f）和中高層類似，不同的是，中南半島至中國(guó)南海地區(qū)上空出現(xiàn)異常氣旋，中國(guó)西南地區(qū)位于異常氣旋環(huán)流西側(cè)，低層為西北風(fēng)異常。受這樣的低層異常環(huán)流控制，輸送到中國(guó)西南地區(qū)的水汽會(huì)減少。

從氣候態(tài)角度看，秋季中國(guó)西南地區(qū)的水汽通道主要有兩條，一條和印度洋（包括孟加拉灣和阿拉伯海）盛行的西南風(fēng)有關(guān)，另一條起源于中國(guó)南海和西北太平洋（圖4a）。當(dāng)中國(guó)西南地區(qū)發(fā)生干旱時(shí)，水汽輸送異常和氣候態(tài)幾乎相反（圖4c）。受低層環(huán)流影響而出現(xiàn)的中南半島異常氣旋和華東異常反氣旋，使印度洋輸送到中國(guó)西南地區(qū)的水汽減少。因此，中國(guó)西南地區(qū)出現(xiàn)了水汽通量的異常輻散。伴隨異常的下沉運(yùn)動(dòng)（圖5b），導(dǎo)致降水的減少（圖6b）。類似的物理過程也存在于夏季SICBS增多的時(shí)候（圖4b、5a、6a）。

除了降水減少有利于干旱的形成之外，溫度異常對(duì)干旱的形成也有重要作用。由于異常下沉運(yùn)動(dòng)和異常水汽通量輻散的存在，總云量減少（圖5c、d）。在這樣的條件下，更多的短波輻射穿過大氣，到達(dá)地面（圖5e、f），對(duì)地表空氣的加熱更加強(qiáng)烈。再加上下沉運(yùn)動(dòng)帶來的絕熱增溫效應(yīng)，導(dǎo)致中國(guó)西南地區(qū)地表氣溫偏高（圖6c、d）。因此，在這種降水減少、溫度升高的條件下，中國(guó)西南地區(qū)干旱便會(huì)發(fā)生。

4可能影響機(jī)制

夏季SICBS異常有較好的季節(jié)持續(xù)性（圖1c），如圖7a所示，其季節(jié)持續(xù)性可以維持到秋季。在P1和P2時(shí)段，夏季和秋季SICBS指數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.70和0.69，去趨勢(shì)后為0.70和0.67（表1），進(jìn)一步證明了夏季SICBS的季節(jié)持續(xù)性。當(dāng)秋季SICBS偏多時(shí)，巴倫支海海表溫度異常為負(fù)值，并且可以延伸到新地島以西（圖7b）。伴隨著海溫負(fù)異常和海冰正異常，巴倫支海的湍流熱通量出現(xiàn)顯著負(fù)異常（圖7c），導(dǎo)致巴倫支海附近的大氣熱力結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

為了進(jìn)一步研究大氣熱力結(jié)構(gòu)的變化和相關(guān)的環(huán)流異常，使用了基于高低夏季SICBS指數(shù)的合成分析。其中超過夏季去趨勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)化SICBS指數(shù)正負(fù)0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的年份分別作為海冰異常多和少的年份。挑選的多海冰年份為1998、2003、2008、2009、2014、2017和2019年，少海冰年份為2001、2004、2006、2007、2012、2013、2016和2018年。圖8a為合成的65°～75°N平均溫度異常剖面，溫度負(fù)異常從20°E延伸到80°E，并且強(qiáng)度隨高度遞減，這可能就是由海表湍流熱通量負(fù)異常導(dǎo)致的。溫度負(fù)異常的上層為正異常，大氣層結(jié)因此變得更加穩(wěn)定，導(dǎo)致新地島以西（65°～75°N）出現(xiàn)下沉運(yùn)動(dòng)（圖8b）。下沉運(yùn)動(dòng)通過異常經(jīng)向環(huán)流的作用，導(dǎo)致地中海附近出現(xiàn)異常上升運(yùn)動(dòng)（圖8c）。

由于以上兩地的下沉和上升運(yùn)動(dòng)異常，局地高層分別出現(xiàn)了異常輻散和輻合。在這樣的情形下，新地島以西和地中海附近出現(xiàn)了明顯的輻散風(fēng)異常（圖8d）。根據(jù)SardeshmukhandHoskins（1988），由輻散風(fēng)導(dǎo)致的渦度平流可視為羅斯貝波波源。為了證明波源的產(chǎn)生，圖8d給出了合成的300hPa波源異常。由于輻散輻合風(fēng)帶來的渦度平流，地中海北部出現(xiàn)了波源負(fù)異常。因此，羅斯貝波被激發(fā)，沿55°N向東傳播（圖8e）。之后，東傳波列在貝加爾湖附近向南傳播到中國(guó)北部和西南地區(qū)，導(dǎo)致了中國(guó)西南地區(qū)上空正位勢(shì)高度異常，并影響局地相關(guān)環(huán)流，進(jìn)而影響中國(guó)西南地區(qū)干旱。

為什么夏季SICBS和秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱聯(lián)系會(huì)加強(qiáng)？分析發(fā)現(xiàn)，一個(gè)可能的直接原因是P1和P2時(shí)段夏季SICBS對(duì)應(yīng)的秋季局地要素場(chǎng)（對(duì)流層氣溫、湍流熱通量）和環(huán)流異常差異明顯（圖略），相應(yīng)導(dǎo)致歐亞大陸地區(qū)環(huán)流異常不同。兩個(gè)時(shí)段巴倫支海地區(qū)要素場(chǎng)和環(huán)流異常的差異進(jìn)一步可能與海冰變率的變化有關(guān)?；贔anetal.（2018）的研究，計(jì)算了P2和P1時(shí)段北極海冰每個(gè)格點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差差異（圖9a）。結(jié)果顯示，研究區(qū)域大部分格點(diǎn)為正異常，且P1和P2時(shí)段區(qū)域平均的標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.148和0.169。這表明相比于P1時(shí)段，P2時(shí)段海冰標(biāo)準(zhǔn)差增加，即P2時(shí)段夏季SICBS的變率增強(qiáng)。P2時(shí)段海冰變率增強(qiáng)，使得局地湍流熱通量異常增加，對(duì)流層中下層出現(xiàn)顯著溫度負(fù)異常（圖8c），通過上述機(jī)制影響秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱。而P1時(shí)段海冰對(duì)應(yīng)的局地湍流熱通量異常偏小，對(duì)流層中下層溫度異常不顯著（圖略），不存在上述影響機(jī)制。

此外，分析發(fā)現(xiàn)夏季SICBS指數(shù)和秋季中國(guó)西南地區(qū)SPEI的變率在1998年之后都在增加（圖9b），特征吻合較好。這進(jìn)一步說明夏季SICBS年際變率的加強(qiáng)，是兩者相關(guān)加強(qiáng)的可能原因，且影響了秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱的年際變率。

5結(jié)論

本文發(fā)現(xiàn)了夏季SICBS和秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱的關(guān)系在20世紀(jì)90年代中后期之后加強(qiáng)，它們的相關(guān)系數(shù)在P1時(shí)期并不顯著，但在P2時(shí)期顯著，達(dá)到了-0.69，通過了置信度為99%的顯著性檢驗(yàn)。當(dāng)夏季SICBS異常偏多時(shí)，準(zhǔn)正壓結(jié)構(gòu)的對(duì)流層中高層異常反氣旋控制了中國(guó)西南和華東地區(qū)。異常偏北風(fēng)通過冷平流的作用，使中國(guó)西南地區(qū)出現(xiàn)下沉運(yùn)動(dòng)。低層850hPa，中南半島至中國(guó)南海地區(qū)出現(xiàn)異常低壓，中國(guó)西南地區(qū)出現(xiàn)西北風(fēng)異常。低層環(huán)流異常導(dǎo)致來自印度洋的水汽輸送減弱，更多的水汽從中國(guó)西南地區(qū)輸出。由于下沉運(yùn)動(dòng)和不充足的水汽，總云量減少，向下短波輻射隨之增多。在這樣的條件下，中國(guó)西南地區(qū)降水減少，地表氣溫升高，導(dǎo)致了中國(guó)西南地區(qū)干旱的形成。

本文進(jìn)一步研究了夏季SICBS影響中國(guó)西南地區(qū)干旱的可能機(jī)制。首先，夏季巴倫支海正海冰異常可以持續(xù)到秋季，并且伴有冷海溫異常，這會(huì)導(dǎo)致地表湍流熱通量負(fù)異常，使得新地島以西的大氣更加穩(wěn)定。所以，下沉運(yùn)動(dòng)在此產(chǎn)生，并進(jìn)一步通過經(jīng)向環(huán)流的作用，引起地中海地區(qū)附近出現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)，顯著的經(jīng)向輻散風(fēng)出現(xiàn)在新地島以西和地中海地區(qū)。由此，地中海北部出現(xiàn)負(fù)波源，激發(fā)羅斯貝波列，并向東傳播，在貝加爾湖地區(qū)轉(zhuǎn)為向南傳播，至中國(guó)北部和西南地區(qū)。因此，中國(guó)西南地區(qū)上空出現(xiàn)準(zhǔn)正壓的異常高壓，有利于干旱的局地環(huán)流和氣象要素生成，最終導(dǎo)致了秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱的發(fā)生。

本文研究發(fā)現(xiàn)90年代中后期之后聯(lián)系加強(qiáng)的原因，可能是夏季SICBS的變率在P2時(shí)段更大，海冰容易激發(fā)更強(qiáng)的大氣異常，并為秋季中國(guó)西南地區(qū)干旱創(chuàng)造有利的大氣環(huán)流條件。

致謝：感謝國(guó)家氣象信息中心提供了降水和氣溫?cái)?shù)據(jù);感謝NOAA提供了NCEPDOE再分析資料;感謝哈德來中心提供了海溫和海冰資料。

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StrengthenedrelationshipbetweensummerBarentsSeaiceandautumnSouthwestChinadroughtafterthemidandlate1990s

HUANDubin1，F(xiàn)ANKe2，XUZhiqing1

1InstituteofAtmosphericPhysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029，China;

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ThispaperstudiestherelationshipbetweensummerseaiceconcentrationintheBarentsSeafromJulytoAugustandautumndroughtinSouthwestChinafromSeptembertoNovember，anddiscussesthepossiblemechanisms.ItisfoundthatthecorrelationcoefficientofinterannualvariationofautumndroughtindexinSouthwestChinaandsummerseaiceconcentrationintheBarentsseaincreasessignificantlyto-0.69（significantat99%confidencelevel）during1998—2019，whereastheyarenotwellcorrelatedduring1979—1997.WhensummerseaiceconcentrationintheBarentsSeaincreases，itisbeneficialforautumndroughtoccurrenceinSouthwestChina，andviceversa.Furtherresultsillustratethat，whenthereispositivesummerseaiceconcentrationanomaliesintheBarentsSeaduring1998—2019，theanomaliescanpersistintoautumn，leadingtonegativesurfaceturbulentheatfluxanomaliesovertheBarentsSea.Thus，theatmosphereintheareawestofNovayaZemlyabecomesmorestable，triggeringanomalousdescendingmotionthere.ItfurtherinducesanomalousascendingmotionaroundtheMediterraneanviatheanomalousmeridionalcirculation.Theresultantanomalousdivergentwindintheuppertroposphere（300hPa）ofthenorthernMediterraneantriggersaRossbywave.Thewavetrainpropagateseastwardsalong55°NandthenbeginstospreadsouthwardsaroundtheBaikalLaketoNorthandSouthwestChina，resultinginananomaloushighoverSouthwestChinatoEastChina.TheanomaloushighisconducivetothereducedprecipitationandhighertemperatureoverSouthwestChina，resultingindroughtthere.Additionally，comparedwiththatin1979—1997，thelargerinterannualvariabilityofsummerseaiceconcentrationintheBarentsSeaduring1998—2019maybeanimportantreasonforthestrengthenedrelationship.

autumndrought;SouthwestChina;summerBarentsSeaice;midandlate-1990s;enhancedinterannualvariability

doi：10.13878/j.cnki.dqkxxb.20211113002

（責(zé)任編輯：袁東敏）

20211113收稿，20220115接受

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFA0603802）;國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（41730964）;南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（珠海）創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（311021001）