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1995年后冬季巴伦支海海冰变率与华北春季沙尘发生频次相联 打印

1995年后冬季巴伦支海海冰变率与华北春季沙尘发生频次相联
 
K. Fan, Z.M. Xie, H. J. Wang, Z. Q.Xu, J. P. Liu (2017), Frequency of spring dust weather in North China linked to sea ice variability in the Barents Sea, Clim. Dyn, doi 10.1007/s00382-016-3515-7

     近几十年,我国华北春季沙尘频次(扬沙、浮尘、沙尘暴3-5月发生的次数)的线性趋势在下降,冬季巴伦支海海冰在减少。在1980-2014年期间,二者并无显著的关联,但是去掉二者线性趋势后,发现我国华北春季沙尘频次与冬季巴伦支海的海冰仅在1996-2014年呈现显著的负相关(相关系数-0.62),而1980-2014和1980-1995年期间并不显著。由此说明近些年,冬季巴伦支海海冰的年际变率对我国华北春季沙尘频次的影响在加强,冬季巴伦支海海冰减少,华北春季沙尘频次增加。由于在1995-2014年期间,冬季巴伦支海海冰和华北春季沙尘与ENSO无显著的统计关系,因此,近些年冬季巴伦支海海冰是华北春季沙尘的气候预测一个重要因素。其中可能的物理过程是:首先,冬、春季节巴伦支海海冰具有很强的季节持续性,冬季巴伦支海海冰的变率通过大气波动引起西伯利亚西部积雪的变化,进一步放大了冬季巴伦支海海冰对春季北方沙尘频次的影响。1995年后冬季巴伦支海的海冰与冬季西伯利亚西部积雪的联系也显著增强。 
为什么冬季巴伦支海海冰会与华北春季沙尘频次在1995年后会显著增强呢?一方面由于海冰的年际变率强度在1996-2014年较1986-1995年明显增强并东南移动,有利于Rossby东南移动影响西伯利亚西部和华北地区,引发积雪和沙尘天气的动力和热力条件的变化。如,在1995年后冬季巴伦支海海冰与春季东亚急流关系显著加强,冬季巴伦支海海冰减少对应华北大气稳定度减弱。此外,推测巴伦支海海冰年际变率强度在1995年后显著增强可能与北大西洋多年代际涛动(AMO)处于正位相有关。


图2:去趋势后冬季负巴伦支海海冰(SIC*-1)与华北春季沙尘频次DWF回归(a) 1980–1995; (b) 1996–2014,其中,实心点表示表示显著性在90%以上。冬季负巴伦支海海冰SIC*-1)与华北沙尘频次的相关(c)1980–1995;(d)1996–2014,其中,实心点表示气象站点,阴影区表示显著性在90%以上。
 
 

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