梅雨期间长江中下游降水与北半球环流的耦合相关① (2002年)

根据给定文件信息，本篇知识内容主要围绕以下几个关键词展开：梅雨、长江中下游、降水、北半球环流、耦合相关、旋转奇异值分解（RSVD）、大气环流、大气科学、气候特征、时间变化。 梅雨是指东亚夏季发生的一种持续性降水现象，尤其在中国长江中下游地区，梅雨的出现通常与季风活动密切相关。梅雨的形成和维持与多种气候因素有关，包括印度西南气流、西太平洋副热带高压的东南气流以及中纬度西风气流等。它们共同作用，形成了一个强水汽辐合带和对流活动频繁的区域，是东亚季风系统的重要组成部分。 长江中下游地区梅雨的气候特征和年际变化规律，已经吸引了众多学者的关注并取得了有意义的研究成果。然而，长江中下游梅雨的空间分布具有多尺度特征，以往的研究往往以该地区总降水量来表示梅雨的变化，这种表示并不完全准确。此外，对于梅雨的空间分布型和北半球大尺度环流的耦合相关，之前的研究并没有涉及。 为了解决这些问题，本研究采用旋转奇异值分解（RSVD）方法，研究了1951至1994年间初夏（6-7月）北半球500hPa高度距平场与长江中下游降水量之间的耦合相关。这一方法能够有效揭示两个气象场之间的耦合关系的空间结构。 通过RSVD分析，研究得到了两组主要的空间分布型，第一对和第六对旋转奇异向量显示出较大的协方差贡献，分别是21.8%和8.6%。这表明初夏长江中下游降水量与北半球500hPa高度距平之间确实存在显著的耦合关系。它们分别代表了两种显著的耦合空间分布型，反映了不同年际和年代际的时间变化特性。 研究中所使用的数据来自于中央气象台提供的500hPa高度值和中国降水资料。500hPa高度数据是北半球10-85°N范围内的105个格点的5-7月平均值，而长江中下游降水量数据则是每年6-7月在29-33°N，110-125°E范围内的20个格点值。数据的时间范围为1951年至1994年，共计44年。 在方法上，原始数据经过标准化处理后，构建了基本资料序列，并进行了旋转奇异值分解（RSVD）。通过分析旋转奇异向量的空间分布，可以揭示长江中下游降水量与北半球500hPa环流之间的耦合相关空间结构。同时，研究还使用了15年滑动相关系数来研究耦合强度的年代际变化。 通过这种分析，本研究得到了一些新的发现，比如在初夏时期，长江中下游地区降水量与北半球500hPa高度距平之间确实存在稳定的耦合相关关系。特别是对于第一对和第六对旋转奇异向量，它们的异性相关系数空间分布显著，表明了长江中下游降水与北半球环流之间的耦合关系。 通过对梅雨期间长江中下游降水与北半球环流耦合关系的分析，本研究不仅揭示了长江中下游梅雨的空间分布特征，而且为理解梅雨锋的形成机制及其在北半球大气环流中的作用提供了新的视角。这对于改善气候预测模型，增强对未来气候变化趋势的理解具有重要的科学意义。