doi10.12006/j.issn.1673-1719.2018.082郭恒 , 肖子牛 . 东北 5 月降水在 21 世纪初的年代际变化及可能成因 [J]. 气候变化研究进展 , 2019, 15 1 12-22Guo H, Xiao Z N. Decadal variation of rainfall in May over Northeast China since the early 21st century and possible causes [J]. Climate Change Research, 2019, 15 1 12-22东北 5 月降水在 21 世纪初的年代际变化及可能成因郭 恒，肖子牛中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室，北京 100029气候变化研究进展第 15 卷 第 1 期 2019 年 1 月 CLIMATE CHANGE RESEARCHVol. 15 No. 1January 2019摘 要 基于 1961 2015 年东北地区的台站降水观测资料及全球环流和海温再分析资料，利用统计分析、物理量诊断等方法，探讨了东北 5 月降水的年代际变化，及其与大气环流和海温外强迫的关系。研究发现，东北 5 月降水具有和东北盛夏降水明显不同的年代际变化特征，在 20 世纪 80 年代中期至 90 年代初处于年代际偏少阶段，而在 21 世纪初转变为年代际偏多阶段。东北 5 月降水在 21 世纪初的年代际变化主要由 5 月东北亚低压强弱的年代际变化造成，在 21世纪初，东北亚低压相对于气候态明显偏强，有利于东北降水偏多；而在 20 世纪 80 年代初至 90 年代初，东北亚低压减弱为较浅的低槽，导致东北降水偏少。来自北大西洋的欧亚大陆位势高度异常波列引起东北亚上空的垂直运动异常，导致了东北亚低压的上述年代际变化。 5 月热带北大西洋海温异常很可能是激发上述波列进而造成东北亚低压和东北 5月降水在 21 世纪初年代际变化的外强迫信号。关键词 东北地区； 5 月降水；年代际变化；东北亚低压；北大西洋海温收稿日期 2018-05-28； 修回日期 2018-08-25资助项目 国家自然科学基金重点项目（ 91637208；国家自然科学基金（ 41675095）作者简介 郭恒，男，博士后， ；肖子牛（通信作者 ，男，研究员， 引 言东北地区是我国重要的工业基地和商品粮基地，当地气象要素的异常，尤其是降水，对农业生产、水资源调配及生态环境方面具有重要影响。东北地区的降水主要集中在夏季[1]，且表现出独特的空间非均匀性和多时间尺度变化特征[2-5]，使得旱涝灾害经常发生，并造成严重的经济财产损失和人员伤亡。因此，深入研究东北地区降水异常的成因机制和预测方法，对防灾减损、应对气候变化具有重要意义。东北地区位于中高纬度，地处东亚夏季风的边缘区域，其夏季降水的年际变化受热带和热带外天气系统的共同影响。研究表明，东北夏季降水的水汽来源于西太平洋、南海和南亚地区[6]，而东亚夏季风的提早建立和推迟撤退有利于东北夏季降水偏多[7]。此外，强盛和频繁的东北冷涡易导致东北地区降水偏多[8-10]，夏季东北亚低压加深而副热带高压偏强时有利于东北地区降水偏多[11]，夏季北极偶极型环流异常同样能显著影响东北降水[12]。还有研究探讨影响东北夏季降水的外强迫信号，如前期冬季北太平洋海温异常会通气 候 系 统 变 化1 期 13郭恒，等东北 5 月降水在 21 世纪初的年代际变化及可能成因过影响后期夏季东北冷涡的变化导致东北降水异常[13-14]，前期冬春季欧亚大陆东部积雪偏多、西部积雪偏少有利于后期夏季东北降水偏多[15-16]，春季北极海冰的变化对东北夏季降水异常也有重要影响[17-18]。近年来，东北夏季降水的年代际变化日益受到重视。有研究表明，东北夏季（ 6 8 月）降水，尤其是盛夏 7、 8 月降水，自 20 世纪 90 年代末开始发生了显著的年代际减少[5,19-20]，有研究认为这很可能是太平洋年代际涛动（ Pacific Decadal Oscillation， PDO）和大西洋多年代际涛动（ Atlantic Multi-decadal Oscillation， AMO）位相转变引起的中高纬波列造成的[19-22]。然而，对于东北 5 月降水的年代际变化的研究还很鲜见。事实上， 5月份是春末夏初季节转换的关键时段，此时的中高纬环流特征对同期和后期的降水异常具有指示意义[23-24]。东北地区在此时期处于冬季风已经衰退而夏季风尚未建立的阶段，其降水直接受到中高纬天气系统的影响，与盛夏有明显不同[25]。并且，5 月是东北农作物生长季的开始阶段，其降水的性质和多寡对于当地作物的苗情长势及粮产年景有着重要影响[26-28]。因此，分析厘清东北 5 月降水的年代际变化及相应的环流特征和成因机制，显得十分必要。基于上述考虑，着重分析东北地区 5 月降水的年代际变化及其成因。1 资料和方法1961 2015 年逐月的中国台站降水观测资料，来源于中国气象局发布的中国地面国际交换站气候资料月值数据集①，并选择（ 38～ 55 N，117～ 135 E）区域内的 38 站代表我国东北地区（图 1； 1961 2015 年逐日再分析数据集，水平分辨率为 2.5 2.5，垂直方向 17 个气压层，来源于美国国家环境预报中心和美国国家大气研究中心[29]；英国气象局哈德莱中心发布的第一套海温格点资料[30]，水平分辨率为 1 1，数据时段为 1870 2015 年。利用二项式系数的滑动平均方法分析时间序列的年代际变化，并用滑动 t 检验方法来确定时间序列的年代际变化时间节点；利用合成分析、回归分析来诊断分析环流场的异常，并对统计结果进行 t 检验。上述常用统计方法可参考文献 [31]。2 东北 5 月降水的年代际变化由图 2a 可见，东北 5 月降水具有明显的年代际变化特征。从 11 年滑动平均的结果来看，在20 世纪 70 年代末，东北 5 月降水进入年代际偏少阶段并持续至 90 年代初，随后经历了一次降水先偏多后偏少的波动，之后在 21 世纪初又进入年代际降水偏多阶段，并呈现出明显的上升趋势。因此，先前认为的东北夏季降水从 90 年代末开始的年代际减少特征[5,19-20]，对于东北 5 月降水而言并不成立，东北 5 月降水从 21 世纪初开始发生了年代际的偏多，表现出与盛夏不同的变化。对东北 5 月降水的时间序列进行滑动 t 检验表明（图2b，东北 5 月降水在 1961 2015 年出现了两个显著的突变时间节点，一个在 1978/1979 年附近，表征降水转变为年代际偏少时段；另一个在2004/2005 年附近，表征降水转变为年代际偏多时① http//。图 1 东北地区 38 个站点分布图Fig. 1 Distributions of 38 meteorological stations in Northeast China54˚N50˚N46˚N42˚N38˚N116˚E 120˚E 124˚E 128˚E 132˚E站点图 2 1961 2015 年东北 5 月降水的标准化时间序列及其 11 年滑动平均 a 以及降水序列的滑动 t 检验 bFig. 2 a Normalized time series of rainfall in May over Northeast China during 1961-2015 and its 11-year running mean components, as well as b its moving t-test段，并通过了 0.05 的显著性检验。根据上述两个突变时间节点，同时尽量保证偏多 / 偏少时段年份数大致相仿，以 2004 2015 年作为东北 5 月降水的年代际偏多时段，以 1984 1993 年作为东北5 月降水的年代际偏少时段（未选择 1978/1979 年作为降水偏少时段的开始是考虑到 1981 1983 年降水仍然偏多 ，分别合成这两个时段东北地区降水的距平百分率（图 3。在东北 5 月降水年代际偏多时段（ 2004 2015 年 ，平均而言东北地区降水偏多 20 以上（图 3a，而在年代际偏少时段（ 1984 1993 年）东北大部地区降水偏少 20以上（图 3b。可见，东北 5 月降水在 21 世纪初年代际偏多，而在此前 20 世纪 80 年代中期至 903210-1-2210-1-2-31970 1980 1990 2000 2010 年 1970 1980 1990 2000 2020 年201019600.05 显著性水平11 年滑动平均序列标准化序列a b图 3 东北 5 月降水距平百分率的空间分布 a 2004 2015 年平均， b 1984 1993 年平均Fig. 3 Rainfall anomalies in May over Northeast China, shown as the percentage of the rainfall departure from the 1961-2015 mean. a the average of 2004-2015, b the average of 1984-1993注气候态为 1961 2015 年。年代初年代际偏少。此外，因为 1994 2003 年的降水波动更类似年际变化，所以本文不作分析。考虑到先前已有若干研究对东北降水在 21 世纪前的年代际变化进行了分析[19-22]，后文将主要探讨造成东北 5 月降水在 21 世纪初发生年代际偏多的原因。3 东北 5 月降水年代际变化的环流特征首先考察东北 5 月降水在年代际偏多时段和偏少时段对流层高、中、低层的环流差值情况（图4。很明显，高层 200 hPa 贝加尔湖以北是显著的东风距平，以南的蒙古地区是明显的西风距平54˚N50˚N46˚N42˚N38˚N115˚E 120˚E 125˚E 130˚E 135˚E-40 -20 0 20 40 a 2004 2015 年 b 1984 1993 年54˚N50˚N46˚N42˚N38˚N115˚E 120˚E 125˚E 130˚E 135˚E气候变化研究进展 2019 年气 候 系 统 变 化（图 4a，说明高层在贝加尔湖附近存在异常气旋；中层 500 hPa 出现了大致以贝加尔湖为中心的显著的位势高度负距平（图 4b，说明中层出现了低压异常；低层 850 hPa出现了以贝加尔湖为中心的、覆盖从巴尔喀什湖至东北亚广大地区的显著异常气旋（图 4c，并且在贝加尔湖以东的东北亚至我国东北地区还有一个次级的显著异常气旋中心。60˚N30˚NEQa 200 hPa 纬向风 /m/s60˚N30˚NEQ60˚N30˚NEQ30˚E 60˚E 90˚E 120˚E 150˚E 180˚30˚E 60˚E 90˚E 120˚E 150˚E 180˚30˚E 60˚E 90˚E 120˚E 150˚E 180˚b 500 hPa 位势高度 /gpmc 850 hPa 矢量风场 /m/s图 4 东北 5 月降水年代际偏多时段与偏少时段同期环流场的差值Fig. 4 Differences of a 200 hPa zonal wind, b 500 hPa geopotential height and c 850 hPa wind in May between 2004-2015 and 1984-1993 Light and dark shaded areas indicate the anomalies are significant at the 0.05 and 0.01 confidence level, respectively; blue and red color shaded areas indicate confident negative and positive anomalies; shaded areas and areas encircled by red lines in the 850 hPa wind field indicate confident meridional and zonal wind anomalies, respectively注浅、深阴影区分别代表显著性水平为 0.05、 0.01 的区域；蓝、红色分别表示负、正异常区；矢量风场合成图上填色表示经向风显著区，红线包围区域表示纬向风显著区。可见，东北 5 月降水在年代际偏多时段对应的显著环流异常特征是整层准正压的贝加尔湖异常气旋，并且在低层该异常气旋在东北亚及我国东北地区更明显。这表明我国东北 5 月降水的年代际变化可能直接受到低层局地环流的影响。因此，这里给出气候态（ 1961 2015 年 、降水年代际偏多时段（ 2004 2015 年）和偏少时段（ 19841993年） 5 月东北亚地区的低层 850 hPa环流场（图5。在气候态上，东北亚地区存在一个弱的闭合低压，风场上存在微弱的气旋式环流（图 5a。而在东北 5 月降水年代际偏多时段，东北亚地区出现了明显强于气候态的闭合低压，而且风场上的气旋式环流十分强盛（图 5b；这样的环流更有利70˚N60˚Na 1961 2015 年50˚N40˚N105˚E 120˚E 135˚E 150˚Eb 2004 2015 年c 1984 1993 年0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 涡度 /10-5 s-170˚N60˚N50˚N40˚N105˚E 120˚E 135˚E 150˚E70˚N60˚N50˚N40˚N105˚E 120˚E 135˚E 150˚E图 5 东北亚地区不同时段平均的 5 月 850 hPa 位势高度场（单位 gpm、矢量风场（单位 m/s）和涡度场Fig. 5 The 850 hPa geopotential height unit gpm, wind vectors unit m/s, and relative vorticity unit 10-5 s-1 in May over the Northern East Asia. a 1961-2015, b 2004-2015, c 1984-1 期 15郭恒，等东北 5 月降水在 21 世纪初的年代际变化及可能成因于气旋在此处发生发展，在其南侧的我国东北地区形成锋面降水，造成降水比气候态偏多。但在东北 5 月降水年代际偏少时段，东北亚地区不存在闭合低压，取而代之的是一个由鄂霍茨克海向西伸出的浅槽，风场上的气旋式环流也不复存在（图5c。由此可见，影响东北 5 月降水年代际变化的关键环流系统正是近年来发现的东北亚低压[32]。为进一步说明东北亚低压与东北 5 月降水年代际变化的关系，这里以（ 40～ 60 N，115～ 132.5 E）区域平均的相对涡度作为 5 月东北亚低压的强度指数。该指数代表区域的选择参考了先前研究[11,32-33]对东北亚低压指数的定义，并根据图 5 中东北亚低压的大致变动范围进行了调整。这里选择相对涡度作为描述东北亚低压的指数是因为，如果选择位势高度作为描述闭合低压或高压系统特征的指数，则其容易受季节变化或全球变暖导致的等压面抬升影响而发生虚假的变化趋势[34-35]。并且由图 5可见，当东北 5 月降水发生年代际偏多时，东北亚地区低层 850 hPa 涡度值相对于气候态明显偏大（图 5b，而当东北 5 月降水发生年代际偏少时，东北亚地区低层 850 hPa 涡度值相对于气候态明显偏小（图 5c，涡度值的大小变化与东北亚低压的强弱特征一致。图 6 是如上定义的东北亚低压指数的标准化时间序列。该指数在 20 世纪 80 年代中期至 90 年代初处于负位相，说明东北亚低压处于年代际偏弱阶段；随后发生了一次先正异常后负异常的波动，而在21 世纪初进入年代际的正位相，说明此时东北亚低压处于年代际偏强阶段。很明显，东北亚低压强弱的年代际变化与东北 5 月降水的年代际变化一致。此外，该指数与东北 5 月降水的相关系数为 0.395，通过了 0.05 的显著性检验。由此表明，东北 5 月降水的年代际变化正是由东北亚低压强弱的年代际变化造成的。4 东北 5 月降水年代际变化的可能成因根据前面的分析，东北亚低压的年代际变图 6 1961 2015 年 5 月东北亚低压指数的标准化时间序列及其 11 年滑动平均Fig. 6 The normalized time series of Northern East Asian Low index and 11-year running mean components for the period 1961-201520-2标准化指数1970 1980 1990 2000 2010 年11 年滑动平均序列标准化序列化对于东北 5 月降水的年代际变化起着关键作用。东北 5 月降水在年代际偏多时段和偏少时段的环流在整个对流层都有明显的差异，说明低层东北亚低压的变化也伴有中高层环流异常。这里给出 117.5～ 132.5 E 平均的垂直环流在东北 5 月降水年代际偏多和偏少时段的异常分布图（图 7，分析发现在东北 5 月降水年代际偏多时，东北亚上空（约 40～ 60 N）具有显著的异常上升运动（图 7a，有利于低层气压减小、低压加深，因此导致东北亚低压偏强（图5b；而在东北 5 月降水年代际偏少时，东北亚上空则存在显著的异常下沉运动（图 7b，会引起低层气压升高、低压变浅，进而导致东北亚低压偏弱（图 5c。所以，东北亚低压的年代际变化是由东北亚上空的垂直运动异常造成的。 考虑到大尺度垂直运动的产生经常由大范围环流异常引起，这里进一步给出东北 5 月降水在年代际偏多、偏少时段的高、中、低层位势高度场差值（图 8。结果发现，东北亚的局地环流异常是与上游环流异常密切相关的。在东北 5 月降水年代际偏多时段， 200 hPa 位势高度场上存在一支由北大西洋经斯堪的纳维亚半岛、乌拉尔山、贝加尔湖至东西伯利亚的“、-、、-、”的距平波列，且距平中心大都通过了显著性检验（图 8a； 500 hPa 的波列与 200 hPa 类似，但贝加尔湖的负异常中心略偏东且更加显著（图 8b； 850 hPa 上波列不甚明显，但贝加尔湖的负异常中心明显比 200 hPa、 500 气候变化研究进展 2019 年气 候 系 统 变 化hPa 的偏东且范围更大，覆盖了整个东北亚地区（图 8c。高空贝加尔湖位势高度负异常中心的出现，有利于高空槽在此处发展，引起槽前的东北亚上空上升运动偏强（图 7a，进而导致东北亚低压增强（图 5b。反之亦然。因此，东北5 月降水年代际变化对应的东北亚上空垂直运动的异常是由上述来自北大西洋的欧亚大陆位势高度异常波列造成的。以上针对东北 5 月降水年代际变化成因的分析还局限在大气环流方面，下面进一步讨论外强迫信号在其中的可能作用。先前研究[19-22]认为，影响东北夏季降水年代际变化的外强迫信号主要是 AMO 和 PDO。但这只是针对东北盛夏降水而言，对东北 5 月降水的年代际变化还需进一步考察。图 9 给出了东北 5 月降水在年代际偏多、偏少时段的前期冬季至当年夏季的全球海温差值场，可以发现从冬至夏海温的异常具有较好的持续性，且显著的海温异常区集中在北大西洋和太平洋。在东北 5 月降水年代际偏多时，从冬季至夏季，北大西洋均维持着正的海温异常，且除了中纬度部分区域外均图 7 东北 5 月降水年代际偏多时段 a 和年代际偏少时段 b 平均的 5 月垂直环流场异常分布Fig. 7 The anomalous vertical movement averaged over 117.5˚ ～ 132.5˚E in May in a the average of 2004-2015, and b the average of 1984-1993, shown as the departure from the 1961-2015 mean The vertical speed is amplified by 100, light and dark shaded areas indicate the anomalies are significant at the 0.05 and 0.01 confidence level, respectively; blue and red color shaded areas indicate confident ascending and descending motion注 117.5˚ ～ 132.5˚E 平均，垂直速度已扩大 100 倍；浅、深阴影区分别表示显著性水平为 0.05、 0.01 的区域；蓝、红色分别表示上升、下沉异常区。20˚Na 降水偏多时段（ 2004 2015 年） b 降水偏少时段（ 1984 1993 年）40˚N 60˚N 80˚N 20˚N 40˚N 60˚N 80˚N1502002503004005007008501000气压/hPa气压/hPa1502002503004005007008501000通过了 0.01 的显著性水平检验；而太平洋海温则从冬季至春季维持着北太平洋和西太平洋海温正异常、热带中东太平洋海温负异常的类似于 PDO 负位相的海温分布（图 9。但是，如果考察 AMO 和 PDO 指数的年代际变化，会发现二者的位相转变发生在 90 年代中后期，与东北5 月降水的年代际变化并不一致（图略），并且AMO 和 PDO 指数与东北 5 月降水的相关系数分别为 0.230 和 0.156，均未通过 0.05 的显著性检验。说明 AMO 和 PDO 并非是导致东北 5 月降水年代际变化的原因。这可能是因为二者主要反映了两个大洋海温在海盆尺度的整体变化，而实际影响东北 5 月降水年代际变化的海温异常可能只局限在某一海域。大西洋的显著海温异常从冬至夏主要集中在热带北大西洋和高纬度北大西洋（图 9，根据图 9 中合成结果的显著区，以（ 5～ 25 N，20～ 60 W）作为热带北大西洋的代表区域，以（ 50～ 65 N， 0～ 60 W）作为高纬度北大西洋的代表区域，用两个区域平均的海温作为各区域的海温指数，求前期 12 月至当年 8 月热1 期 17郭恒，等东北 5 月降水在 21 世纪初的年代际变化及可能成因图 8 东北 5 月降水年代际偏多时段与偏少时段的 5 月位势高度场的差值Fig. 8 Differences of 200 hPa a, 500 hPa b and 850 hPa c geopotential height unit gpm in May between 2004-2015 and 1983-1993 Light and dark shaded areas indicate the anomalies are significant at the 0.05 and 0.01 confidence level, respectively; blue and red color shaded areas indicate confident negative and positive anomalies注位势高度场的单位为 gpm；浅、深填色区分别表示显著性水平为 0.05、 0.01 的区域；蓝、红色分别表示负、正异常显著区。a 200 hPa b 500 hPac 850 hPa90˚W60˚W30˚W120˚W150˚W90˚E120˚E150˚E30˚E60˚E180˚0˚90˚W60˚W30˚W120˚W150˚W90˚E120˚E150˚E30˚E60˚E180˚0˚90˚W60˚W30˚W120˚W150˚W90˚E120˚E150˚E30˚E60˚E180˚0˚带北大西洋海温和高纬度北大西洋海温分别与东北 5 月降水的相关系数（图 10。结果表明，只有 5 月热带北大西洋区域的海温指数与东北 5月降水的相关系数（ 0.317）通过了 0.05 的显著性检验，说明热带北大西洋海温只有在 5 月才与东北 5 月降水有密切关系。且 5 月热带北大西洋海温异常的年代际变化特征与东北 5 月降水十分相似（图 11，其在 20 世纪 80 年代中期至 90 年代初处于负位相，而在 21 世纪初进入正位相。根据 5 月热带北大西洋海温异常指数的标准化时间序列（图 11，以＞ 0.6 个标准差和＜ - 0.6 个标准差分别作为海温异常偏暖、偏冷代表年份的标准，得到海温偏暖代表年有 14年（ 1962、 1966、 1969、 1970、 1979、 1980、1981、 1997、 1998、 2005、 2006、 2010、2011、 2013，海温偏冷代表年有 14 年（ 1965、1971、 1972、 1974、 1975、 1976、 1984、1985、 1986、 1989、 1991、 1992、 1994、气候变化研究进展 2019 年气 候 系 统 变 化图 9 东北 5 月降水年代际偏多时段与偏少时段的全球海温场的差值Fig. 9 Differences of global sea surface temperature in winter a, spring b and summer c between 2004-2015 and 1984-1993 Light and dark shaded areas indicate the anomalies are significant at the 0.05 and 0.01 confidence level, respectively; blue and red color shaded areas indicate confident negative and positive anomalies注浅、深填色区分别表示显著性为 0.05、 0.01 的区域；蓝、红色分别表示负、正异常区；这里冬季指 12 月至次年 2 月，春季指 3 5 月，夏季指 6 8 月。60˚N30˚NEQa 冬季30˚S45˚E 90˚E 180˚b 春季c 夏季135˚E 135˚W 90˚W 45˚W 0˚45˚E 90˚E 180˚135˚E 135˚W 90˚W 45˚W 0˚45˚E 90˚E 180˚135˚E 135˚W 90˚W 45˚W 0˚60˚N30˚NEQ30˚S60˚N30˚NEQ30˚S图 10 前期冬季 12 月至当年 8 月热带北大西洋海温指数、高纬度北大西洋指数分别与东北 5 月降水的相关系数演变Fig. 10 The correlation coefficent from preceding December to current August between the Northeast China rainfall in May and the tropical North Atlantic sea surface temperature index and the high-latitude North Atlantic sea surface temperature index, respectively图 11 1961 2015 年 5 月热带北大西洋海温指数的标准化时间序列及其 11 年滑动平均Fig. 11 The normalized time series of the tropical North Atlantic sea surface temperature index and 11-year running mean components for the period 1961-20152009。根据上述年份，分别合成 5 月热带北大西洋海温偏暖、偏冷时的 5 月东北亚地区 850 hPa 位势高度场和风场（图 12。结果发现，热带北大西洋异常偏暖时，东北亚低压明显存在（图 12a，与东北 5 月降水年代际偏多时的情形一致；而热带北大西洋异常偏冷时，东北亚低压则减弱为一个由鄂霍茨克海向西伸出的浅槽（图 12b，与东北 5 月降水年代际偏少时的图 12 热带北大西洋海温指数正异常年 a 和负异常年 b合成东北亚地区 5 月 850 hPa 位势高度场和矢量风场Fig. 12 Composition of the 850 hPa geopotential height and wind vectors in May over the Northern East Asia in anomalous positive a and negative b years of the tropical North Atlantic sea surface temperature index70˚N60˚Na 指数正异常年50˚N40˚N105˚E 120˚E 135˚E 150˚Eb 指数负异常年1380 1384 1388 1392 1396 位势高度 /gpm70˚N60˚N50˚N40˚N105˚E 120˚E 135˚E 150˚E1400 1404 1 期 19郭恒，等东北 5 月降水在 21 世纪初的年代际变化及可能成因0.40.20-0.212 1 2 3 4 5 6 7 8 月高纬度北大西洋指数与降水的相关热带北大西洋海温指数与降水的相关0.05 显著性水平线相关系数2010 年11 年滑动平均序列标准化序列2.00-2.01970 1980 1990 2000标准化指数情形一致。这说明， 5 月热带北大西洋海温的冷暖异常，很有可能就是产生欧亚大陆波列进而导致东北亚低压强弱变化的原因，而其中具体的物理机制还需深入探讨。5 结论和讨论分析东北 5 月降水的年代际变化，以及对应的大气环流特征和海温外强迫信号，得到了如下结论。1 东北 5 月降水具有和东北盛夏降水明显不同的年代际变化特征，在 20 世纪 80 年代中期至 90 年代初（ 1984 1993 年）处于年代际偏少阶段，而在 21 世纪初（ 2004 2015 年）转变为年代际偏多阶段。2 东北 5 月降水的年代际变化主要是由 5月东北亚低压强弱的年代际变化造成的。在 21世纪初，东北亚低压相对于气候态明显偏强，有利于东北 5 月降水偏多；而在 20 世纪 80 年代中期至 90 年代初，东北亚低压减弱为鄂霍茨克海向西伸出的低槽，导致东北地区 5 月降水偏少。3 来自北大西洋的欧亚大陆位势高度异常波列在东北亚上空产生显著的垂直运动异常，导致了东北亚低压的年代际变化，热带北大西洋海温异常的年代际变化可能是产生该波列的外强迫信号。在 21 世纪初的东北 5 月降水年代际偏多时段，中高层位势高度场上存在一支由北大西洋经欧亚大陆至东北亚的波列，引起东北亚上空异常的上升运动，导致东北亚低压加深偏强，造成东北 5 月降水偏多；同时期的北大西洋和太平洋均有显著的海温异常，但只有 5月热带北大西洋海温异常的年代际变化与东北5 月降水相似，且海温异常偏暖（冷）年对应东北亚低压偏强（弱 ，因此可能是产生上述波列的外强迫信号。有研究认为，东北亚低压是东北亚地区夏季环流的典型特征[33]，是东亚中高纬地区大气环流由春季环流型过渡到夏季环流型的标志[36]。根据本文的发现，在 21 世纪初东北亚地区在 5月就已完全形成闭合的低压环流，而在 20 世纪80 年代中期至 90 年代初东北亚地区 5 月份还只是一个低压槽；这是否意味着东北亚地区夏季环流型的建立在 21 世纪初要早于 20 世纪 80、90 年代，还需要进一步严谨论证。此外，本文的结论还只是基于统计诊断分析的结果，而具体的物理机制还有待于利用数值模式加以深入探讨和验证。参考文献Liang L Q, Li L J, Liu Q. 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