陳紅 薛峰

中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所國(guó)際氣候與環(huán)境科學(xué)中心，北京100029

1 引言

研究表明，東亞夏季風(fēng)和中國(guó)夏季降水具有顯著的年代際變化，其中最為顯著的是發(fā)生在 1970年代末的年代際衰減，其主要特征表現(xiàn)為夏季西南季風(fēng)環(huán)流的減弱和中國(guó)東部雨型的變化（Wang,2001；趙振國(guó)等，2008）。在1970年代末之后，中國(guó)東部夏季盛行的西南季風(fēng)減弱，西太平洋副熱帶高壓（簡(jiǎn)稱副高）偏向西南，強(qiáng)度增強(qiáng)，由此導(dǎo)致向北的水汽輸送減弱，華北地區(qū)發(fā)生持續(xù)性干旱，導(dǎo)致該地區(qū)水資源匱乏；長(zhǎng)江流域進(jìn)入多雨期，易于發(fā)生洪澇災(zāi)害，形成了所謂的“南澇北旱”型降水分布（黃榮輝等，2006）。同時(shí)，在其他區(qū)域和季節(jié)也能發(fā)現(xiàn)類似的年代際變化信號(hào)（宇如聰?shù)龋?008），表明東亞夏季風(fēng)的年代際變化與全球氣候系統(tǒng)的變化有關(guān)。這次年代際變化不僅直接影響到中國(guó)夏季雨型的變化，也影響到中國(guó)夏季降水的年際變化及其預(yù)測(cè)，中國(guó)東部夏季降水與ENSO的關(guān)系明顯減弱，而與南半球環(huán)流的關(guān)系則顯著增強(qiáng)（高輝和王永光，2007；孫丹等，2012），這表明在汛期預(yù)測(cè)中也必須充分考慮年代際背景的變化。

有關(guān)這次年代際變化的成因，目前有多種觀點(diǎn)，其中關(guān)注最多的是海洋變化造成的影響。觀測(cè)分析表明，東亞夏季風(fēng)環(huán)流和降水的變化與熱帶海洋變化特別是熱帶太平洋和印度洋海表溫度（SST）的變暖有密切關(guān)系（Xue, 2001；Gong and Ho,2002）。其后，有許多工作利用觀測(cè)SST驅(qū)動(dòng)大氣環(huán)流模式模擬東亞夏季風(fēng)的年代際變化，多數(shù)模式能模擬出與這次年代際變化相關(guān)的季風(fēng)環(huán)流減弱包括副高加強(qiáng)西伸等主要特征，但模擬的降水則有較大誤差（曾剛等，2007；Zhou et al., 2009; Fu et al., 2009）。另外一些研究認(rèn)為這次年代際變化與全球海氣耦合系統(tǒng)的年代際變化特別是北太平洋年代際振蕩（PDO）的位相轉(zhuǎn)換有關(guān)（朱益民和楊修群，2003；楊修群等，2005；張慶云等，2007）。1970年代末之后，PDO由冷位相轉(zhuǎn)為暖位相，即中緯度北太平洋變冷，而熱帶中東太平洋變暖，并由此導(dǎo)致東亞夏季風(fēng)減弱和中國(guó)夏季雨型的轉(zhuǎn)變。另一方面，由于東亞季風(fēng)的強(qiáng)度與海陸之間的溫差有關(guān)，除海洋的影響之外，還有一些研究關(guān)注陸表過程變化對(duì)東亞夏季風(fēng)年代際變化的影響，如Xu et al.(2007) 發(fā)現(xiàn)1970年代末東亞地區(qū)春季陸變冷，導(dǎo)致夏季海陸溫差減弱，朱玉祥等（2009）發(fā)現(xiàn)青藏高原冬春季積雪在1977年之后顯著增多，夏季感熱減弱，并由此導(dǎo)致海陸溫差減弱以及東亞夏季風(fēng)的減弱。

上述研究多關(guān)注某一個(gè)因子的影響，目前尚不完全清楚海洋與陸地變化中哪個(gè)因子占主導(dǎo)地位。此外，雖然多數(shù)大氣環(huán)流模式能模擬出東亞夏季風(fēng)環(huán)流的變化，但未能模擬出與之相關(guān)的中國(guó)夏季雨型變化，這是否與模式自身的模擬性能有關(guān)或者是其他原因，也需要進(jìn)一步研究。本文利用中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所近年發(fā)展的第四代大氣環(huán)流模式（簡(jiǎn)稱 IAP4），基于 1958～1999年的觀測(cè)SST資料，驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行長(zhǎng)期積分試驗(yàn)，并與觀測(cè)資料對(duì)比分析了該模式對(duì)東亞夏季風(fēng)環(huán)流和中國(guó)東部夏季降水的模擬情況，以進(jìn)一步揭示東亞夏季風(fēng)年代際變化的機(jī)理，為東亞氣候的年代際變化預(yù)估提供理論基礎(chǔ)。

2 模式和資料

本文所用模式 IAP4是由中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所近年發(fā)展的第四代大氣環(huán)流模式，模式在繼承前三代模式動(dòng)力框架優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，引入了許多新的特色，物理過程同美國(guó)國(guó)家大氣研究中心（NCAR）的 CAM3.1基本相同。模式的水平分辨率為 1.4°×1.4°，垂直方向?yàn)?26層。與前幾代模式相比，模式的分辨率有很大提高，物理過程也更加完備。模擬結(jié)果表明，模式對(duì)全球和東亞氣候有較好的模擬能力，其總體模擬性能與CAM3.1相當(dāng)（張賀等，2009）。利用Hadley氣候中心提供的觀測(cè) SST和海冰資料（Rayner et al.,2003），驅(qū)動(dòng)該模式進(jìn)行長(zhǎng)期積分試驗(yàn)。為保證模擬結(jié)果的可靠性，共進(jìn)行四組不同初始值的試驗(yàn)，取集合平均后1958～1999年共42年模擬結(jié)果進(jìn)行分析。

本文利用以下一些資料來分析模式的模擬結(jié)果，大氣環(huán)流資料為歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（ECMWF）提供的1958～1999年月平均再分析資料，資料的水平分辨率為 2.5°×2.5°，包括風(fēng)場(chǎng)和高度場(chǎng)等（Uppala et al., 2005）。本文還利用中國(guó)氣象局提供的中國(guó)區(qū)域 160站月平均降水資料以及CRU (Climate Research Unit at the University of East Anglia) 提供的月平均陸地氣溫資料，分辨率為0.5°×0.5° (New et al., 2002)。

3 東亞夏季風(fēng)和中國(guó)東部夏季降水的年代際變化

根據(jù)前人的研究結(jié)果，以 1978年為這次年代際變化的分界點(diǎn)，并以1979～1999年和1958～1978年氣候平均值的差值表示年代際變化。圖1給出觀測(cè)和IAP4模擬的中國(guó)夏季（6～8月平均值）降水年代際變化的差值。觀測(cè)顯示（圖1a），與1958～1978年相比，1979～1999年中國(guó)夏季降水型有明顯變化，主要表現(xiàn)為長(zhǎng)江流域降水明顯增加，尤其是長(zhǎng)江中下游地區(qū)，中心超過2 mm/d，而華北和華南降水則減少，中國(guó)東部夏季降水型由所謂的“北多南少”轉(zhuǎn)變?yōu)椤澳隙啾鄙佟被颉澳蠞潮焙怠薄ＤＪ侥芑灸M出上述雨型的年代際變化分布（圖1b），但與觀測(cè)相比，模擬雨型變化的分布整體偏南，觀測(cè)降水增值中心在長(zhǎng)江流域，模擬則在江南，但總體上仍在模式的分辨率范圍之內(nèi)。此外，模擬的降水量變化也明顯低于觀測(cè)。

由于長(zhǎng)江流域降水的年代際變化最為明顯，圖2進(jìn)一步給出1958～1999年長(zhǎng)江中下游地區(qū)夏季降水異常的時(shí)間序列，觀測(cè)資料為中國(guó)氣象局提供的站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)，長(zhǎng)江中下游地區(qū)為國(guó)家氣候中心規(guī)定的 17個(gè)代表站的平均值（陳興芳和趙振國(guó)，2000），其中虛線為 9年滑動(dòng)平均，代表年代際分量。觀測(cè)顯示（圖2a），長(zhǎng)江流域夏季降水在1978年之前偏少，特別是1960年代，而在1978年之后，降水明顯增多，1990年代則更為明顯。模式能模擬出降水年代際變化的總體趨勢(shì)，包括 1960年代的少雨期和1990年代的多雨期，模擬與觀測(cè)在1958～1999年間年代際分量的相關(guān)高達(dá)0.84，說明模式能較好模擬出長(zhǎng)江流域夏季降水的年代際變化。模擬與觀測(cè)的主要差別表現(xiàn)為年代際轉(zhuǎn)折的時(shí)間，觀測(cè)為1978年，而模擬為1970年代中期，較觀測(cè)偏早。

夏季雨型的年代際變化與東亞夏季風(fēng)環(huán)流的變化有關(guān)。如圖3a所示，1978年之后，850 hPa東亞沿海出現(xiàn)明顯的偏北風(fēng)異常，西南季風(fēng)明顯減弱，不利于水汽向華北地區(qū)輸送。另外，長(zhǎng)江流域到日本一帶為氣旋性異常環(huán)流，有利于該地區(qū)降水增多，進(jìn)而形成“南多北少”的夏季降水分布。模式能較好模擬出東亞沿海的偏北風(fēng)異常以及長(zhǎng)江流域到日本一帶的氣旋性環(huán)流異常（圖 3b），這與模式能模擬出中國(guó)東部夏季雨型的轉(zhuǎn)變有直接關(guān)系。

西太平洋副熱帶高壓（副高）是東亞夏季風(fēng)的一個(gè)主要環(huán)流系統(tǒng)，其形態(tài)變化尤其是其脊線的南北變動(dòng)對(duì)中國(guó)夏季降水的分布有重要影響（蘇同華和薛峰，2010）。圖 4給出年代際變化前后觀測(cè)和模擬的500 hPa副高分布，觀測(cè)以通常的5880 gpm等值線代表，但模擬的副高較觀測(cè)系統(tǒng)性偏強(qiáng)，因而模式中副高以5920 gpm等值線為代表。觀測(cè)顯示，1978年之后，副高明顯偏向西南，強(qiáng)度增強(qiáng)，副高的這種形態(tài)變化有利于長(zhǎng)江流域降水增加。模式能模擬出副高的變化趨勢(shì)，但與觀測(cè)相比，模擬副高的偏南趨勢(shì)更為明顯，這與圖1中模擬的雨型變化整體偏南是一致的。

圖1 中國(guó)東部夏季降水的年代際變化（單位：mm/d）：（a）觀測(cè)；（b）模擬Fig.1 The decadal variation of summer rainfall in eastern China (units: mm/d): (a) Observation; (b) simulation

圖2 1958～1999年長(zhǎng)江流域夏季降水距平百分率：（a）觀測(cè)；（b）模擬。實(shí)線為距平值，虛線為9年滑動(dòng)平均Fig.2 Summer rainfall anomaly in the Yangtze River basin during 1958?1999: (a) Observation; (b) simulation.The solid and dashed lines represent the anomaly and corresponding 9-year running mean, respectively

4 機(jī)理分析

上一節(jié)的分析表明，在觀測(cè) SST的驅(qū)動(dòng)下，IAP4能模擬出東亞夏季風(fēng)環(huán)流和中國(guó)東部夏季降水年代際變化的主要特征，說明海溫強(qiáng)迫因子對(duì)年代際變化有重要作用。本節(jié)利用奇異值分解（SVD）分析中國(guó)夏季降水和SST的時(shí)空變化特征，以進(jìn)一步揭示 SST變化對(duì)中國(guó)夏季降水年代際變化的影響。

在進(jìn)行SVD分解之前，首先對(duì)SST和降水做9年滑動(dòng)平均，得到年代際分量。分解結(jié)果表明，第一模態(tài)的方差貢獻(xiàn)率最高，達(dá)到47%，相應(yīng)的時(shí)間系數(shù)相關(guān)為0.96。圖5為中國(guó)夏季降水和同期海溫SVD的第一模態(tài)（SVD1）的異質(zhì)相關(guān)分布及其時(shí)間變化，圖 5a顯示，長(zhǎng)江流域?yàn)轱@著的正相關(guān)，最大相關(guān)在長(zhǎng)江中下游地區(qū)，而華北和華南地區(qū)呈負(fù)相關(guān)，這種相關(guān)分布與圖1中中國(guó)東部夏季降水的年代際變化十分類似。同期 SST的相關(guān)分布顯示，熱帶海洋為顯著的正相關(guān)，特別是熱帶印度洋和西太平洋以及熱帶東太平洋，相關(guān)系數(shù)超過0.6，而中緯度北太平洋為顯著負(fù)相關(guān)。對(duì)應(yīng)的時(shí)間系數(shù)顯示（圖5c），這種年代際轉(zhuǎn)折發(fā)生在1970年代末期，降水和SST的轉(zhuǎn)折時(shí)間完全一致，前期為負(fù)，后期為正，到1990年代末達(dá)到最大。

上述相關(guān)分布類似于 PDO海溫異常的分布特征，即北太平洋 SST異常與東太平洋呈反位相變化。圖6進(jìn)一步給出SVD1的SST（即圖5c中的實(shí)線）和PDO指數(shù)的時(shí)間序列，其中PDO指數(shù)是指北太平洋地區(qū)（20°N以北）SST正交函數(shù)分解的第一模態(tài)（EOF1），資料取自網(wǎng)站 (http://jisao.washington.edu/pdo/PDO.latest [2012-08-05])，并取9年滑動(dòng)平均以得到年代際分量?？梢钥吹?，二者在年代際尺度上的變化趨勢(shì)非常相似，相關(guān)系數(shù)高達(dá) 0.72，只是在 1990年代末期才顯示出較大差異。PDO在 1970年代末從負(fù)位相轉(zhuǎn)變?yōu)檎幌啵瑢?duì)應(yīng)于北太平洋的變冷和東太平洋的變暖，SST異常由正轉(zhuǎn)負(fù)的時(shí)間稍滯后于 PDO，這顯示了 PDO位相轉(zhuǎn)變對(duì) SST異常分布的影響。因此，在年代際時(shí)間尺度上，中國(guó)東部夏季雨型的變化與熱帶海洋的變暖及相關(guān)的 PDO位相轉(zhuǎn)換有密切關(guān)系。

圖3 850 hPa風(fēng)場(chǎng)的年代際變化：（a）ECMWF再分析資料；（b）模擬Fig.3 The decadal variation of 850-hPa wind: (a) ECMWF reanalysis; (b) simulation

圖4 500 hPa西太平洋副高（單位：gpm）：（a）ECMWF再分析資料；（b）模擬。實(shí)線為1979～1999年平均，虛線為1958～1978年平均Fig.4 The western Pacific subtropical high at 500 hPa: (a) ECMWF reanalysis; (b) simulation.The solid and dashed contours represent theclimatological means during 1979?1999 and 1958?1978, respectively (units: gpm)

對(duì)模式模擬的結(jié)果進(jìn)行類似的 SVD分解，與觀測(cè)一致，第一模態(tài)的方差貢獻(xiàn)率最高，達(dá)到58%，相應(yīng)時(shí)間系數(shù)的相關(guān)為0.95。圖7給出模式模擬的中國(guó)夏季降水和同期海溫 SVD第一模態(tài)異質(zhì)相關(guān)分布，因采用觀測(cè)SST驅(qū)動(dòng)，SST分布與圖5a基本一致。降水相關(guān)分布顯示（圖7a），長(zhǎng)江以南為正，而兩側(cè)為負(fù)，正負(fù)異常中心比觀測(cè)偏南，這與模式模擬的降水和副高變化偏南是一致的。對(duì)應(yīng)的時(shí)間系數(shù)變化顯示（圖7c），年代際轉(zhuǎn)折在1970年代末期，這與觀測(cè)一致（圖 5c）。此外，與觀測(cè)的降水相比，模擬降水的變化幅度明顯偏低。

圖5 中國(guó)東部夏季降水與觀測(cè)海表溫度SVD的第一模態(tài)異質(zhì)相關(guān)分布和時(shí)間系數(shù)（單位：無量綱）：(a)中國(guó)東部降水，(b)海表溫度(SST)，(c)時(shí)間系數(shù)（實(shí)線為SST，虛線為降水）。陰影區(qū)為通過95%顯著性檢驗(yàn)的區(qū)域Fig.5 The heterogeneous correlation of first singular value decomposition (SVD) mode between summer rainfall in eastern China and sea surface temperature(SST) and the corresponding time series (units: dimensionless): (a) Summer rainfall in eastern China, (b) SST, (c) the corresponding time series of SST (solid line) and rainfall (dashed line).Regions above 95% confidence level are shaded

圖8進(jìn)一步給出年代際尺度長(zhǎng)江流域夏季降水（圖2）與同期SST的相關(guān)分布。觀測(cè)顯示（圖8a），熱帶海洋為正相關(guān)區(qū)，最顯著相關(guān)區(qū)為熱帶印度洋到西太平洋以及熱帶東太平洋，而北太平洋為負(fù)相關(guān)區(qū)。模擬結(jié)果與觀測(cè)基本一致，但相關(guān)系數(shù)偏低。上述相關(guān)分布與 SVD的分析基本相同，也與以前的觀測(cè)和模擬結(jié)果是一致的（Xue，2001；曾剛等，2007），這進(jìn)一步表明由PDO位相轉(zhuǎn)變?cè)斐傻臒釒ШＱ笞兣情L(zhǎng)江流域降水年代際變化的主要原因。

圖6 歸一化的SVD分解第一模態(tài)SST時(shí)間系數(shù)（實(shí)線）與PDO指數(shù)（長(zhǎng)虛線）的時(shí)間序列Fig.6 The normalized time series of the first SVD mode of SST (solid line) and Pacific decadal oscillation (PDO) index (dashed line)

圖7 同圖5，但為模擬結(jié)果Fig.7 Same as Fig.5, except for the simulation result

圖9為觀測(cè)和模擬的地表氣溫的年代際變化，由于ECMWF的再分析資料分辨率較低，這里采用CRU提供的地表氣溫資料。圖9a顯示，在1970年代末期之后，雖然全球變暖的趨勢(shì)非常明顯，但個(gè)別地區(qū)卻是變冷的，其中比較顯著的是江淮流域，個(gè)別地區(qū)變冷超過0.5oC。由于夏季海洋變暖而陸地變冷，進(jìn)而導(dǎo)致海陸溫差減弱，東亞夏季風(fēng)的強(qiáng)度變?nèi)?。在觀測(cè)SST驅(qū)動(dòng)下，模式能基本模擬出長(zhǎng)江流域的變冷趨勢(shì)（圖9b），但江淮地區(qū)的變冷中心明顯偏南，這與模擬的副高和雨帶偏南是一致的。由于陸地也呈現(xiàn)出顯著的年代際變化，一些研究將這次東亞夏季風(fēng)的年代際減弱歸結(jié)為陸面過程的變化（Xu et al., 2007），但從上面的模擬結(jié)果并結(jié)合其他模式的模擬結(jié)果分析（曾剛等，2007），海洋變化尤其是熱帶SST的變暖才是東亞夏季風(fēng)年代際減弱的主要原因，而陸面變冷則可能是SST變化的結(jié)果。另外，圖9a顯示1970年代末之后，亞洲中高緯度明顯變暖，最大值超過0.6oC。但模擬結(jié)果為變冷（圖9b），與觀測(cè)相反。一方面，亞洲高緯度的變暖與溫室氣體含量增加導(dǎo)致的全球變暖有關(guān)，其信號(hào)在北半球高緯度最明顯，而模式中溫室氣體含量保持不變，未能模擬出亞洲高緯地區(qū)的變暖是合理的。另一方面，模擬結(jié)果說明高緯度變暖與熱帶海洋變暖的成因是不同的，前者主要與溫室氣體含量增加造成的全球變暖有關(guān)，而后者則主要與PDO的位相轉(zhuǎn)變有關(guān)。當(dāng)然，全球變暖也在一定程度上增強(qiáng)了熱帶海洋變暖的程度，這從圖6中SVD1的SST在1990年代末期與PDO有較大差異可以看到。結(jié)合已有研究結(jié)果（楊修群等，2004），可以認(rèn)為熱帶海洋變暖主要是 PDO位相轉(zhuǎn)變的結(jié)果，并由此導(dǎo)致東亞夏季風(fēng)在1970年代末期的減弱，這與姜大膀和王會(huì)軍（2005）分析其他模式得到的結(jié)論一致。

5 結(jié)論和討論

本文利用觀測(cè)SST驅(qū)動(dòng)IAP4進(jìn)行長(zhǎng)期積分試驗(yàn)，并根據(jù)多種觀測(cè)資料對(duì)比分析了模式模擬的東亞夏季風(fēng)和中國(guó)東部夏季降水的年代際變化。結(jié)果表明，模式能模擬出 1970年代末期東亞夏季風(fēng)環(huán)流的減弱，東亞沿海地區(qū)出現(xiàn)明顯的偏北風(fēng)異常，同時(shí)西太平洋副高偏向西南，強(qiáng)度增強(qiáng)，長(zhǎng)江流域降水增多，華南和華北降水減少，但模擬的副高和降水異常中心略偏南。在熱帶海洋變暖的情況下，模式還模擬出長(zhǎng)江流域的變冷中心，因而減弱了東亞地區(qū)的海陸溫差，這是模式能再現(xiàn)東亞夏季風(fēng)年代際減弱的主要原因。

SVD的分析表明，對(duì)應(yīng)于中國(guó)東部夏季雨型的年代際變化，熱帶印度洋和太平洋為大范圍正相關(guān)，而北太平洋為負(fù)相關(guān)，這種相關(guān)分布與 PDO位相轉(zhuǎn)變有關(guān)，1970年代末之后，PDO由負(fù)位相轉(zhuǎn)變?yōu)檎幌?，熱帶太平洋和印度洋變暖，北太平洋變冷。模式能模擬出中國(guó)東部夏季降水與SST的相關(guān)分布特征，時(shí)間系數(shù)顯示二者的年代際變化均發(fā)生在1970年代末期，表明PDO的位相轉(zhuǎn)變是造成東亞夏季風(fēng)年代際變化的主要原因。另一方面，在觀測(cè)SST強(qiáng)迫下，模式未能模擬出全球變暖趨勢(shì)下亞洲高緯度地區(qū)的變暖，這顯示全球變暖與東亞夏季風(fēng)的年代際變化并不存在必然聯(lián)系。

已有研究表明，利用觀測(cè)SST驅(qū)動(dòng)大氣環(huán)流模式，多數(shù)模式能較好模擬出與東亞夏季風(fēng)衰減的環(huán)流場(chǎng)變化，但降水的模擬結(jié)果則顯示出較大誤差，其原因可能與早期大氣模式的分辨率較低有關(guān)。由于降水變化的空間尺度較小，分辨率較低的模式雖然能模擬出大尺度環(huán)流場(chǎng)的變化，但不足以描述降水的變化。海氣耦合模式對(duì)東亞夏季風(fēng)年代際變化的模擬效果一般要低于大氣環(huán)流模式，根據(jù)政府間氣候變化委員會(huì)第4次評(píng)估報(bào)告中多個(gè)耦合模式的評(píng)估結(jié)果（孫穎和丁一匯，2008；顧薇和李崇銀，2010），雖然多數(shù)模式能模擬出PDO等年代際信號(hào)的空間模態(tài)，但僅有少數(shù)模式能模擬出東亞夏季風(fēng)降水的年代際變化，主要是由于這些模式難以描述與東亞夏季風(fēng)年代際變化的主要特征，如本文所揭示出的東亞沿海的變冷趨勢(shì)。因此，目前模式對(duì)東亞夏季風(fēng)年代際變化的模擬效果顯示出較大的差異，對(duì)模式有很強(qiáng)的依賴性，這對(duì)未來年代際變化的預(yù)估提出了很大挑戰(zhàn)，同時(shí)也提醒我們?cè)诶媚Ｊ竭M(jìn)行年代際預(yù)估試驗(yàn)時(shí)，要首先注意選擇模擬性能較好的模式。

本文研究所揭示的東亞夏季風(fēng)年代際變化與PDO位相的關(guān)系，對(duì)未來東亞夏季風(fēng)年代際變化的預(yù)估有重要意義?？紤]到 PDO是一種周期振蕩的現(xiàn)象，其位相一般可持續(xù)20～30年，而且從1970年代末到現(xiàn)在的正位相業(yè)已持續(xù) 30年，可以推測(cè)PDO的位相可能開始轉(zhuǎn)變。從最近監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)也可看到，PDO自 2011年起開始明顯轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)位相（http://jisao.washington.edu/pdo/PDO.latest [2012-08-05]）。據(jù)此我們可以推斷，東亞夏季風(fēng)從本世紀(jì)10年代開始可能再次趨強(qiáng)，中國(guó)東部夏季雨型亦可能隨之改變，華北地區(qū)夏季降水可能增加，這對(duì)多年來飽受干旱之苦的華北地區(qū)或許是個(gè)福音。同時(shí)應(yīng)注意，華北地區(qū)夏季發(fā)生暴雨的可能性也在增加。

致謝 感謝兩位審稿人提出的修改建議，張賀博士提供了IAP4的模擬結(jié)果，在此一并致謝。

（References）

陳興芳, 趙振國(guó).2000.中國(guó)汛期降水預(yù)測(cè)研究及應(yīng)用 [M].北京: 氣象出版社, 241pp.Chen Xingfang, Zhao Zhenguo.2000.Study on Precipitation Forecast in China during Flood Period and Its Applications(in Chinese) [M].Beijing: China Meteorological Press, 241pp.

Fu Jianjian, Li Shuanglin, Luo Dehai.2009.Impact of global SST on decadal shift of East Asian summer climate [J].Advances in Atmospheric Sciences, 26: 192–201.

高輝, 王永光.2007.ENSO對(duì)中國(guó)夏季降水可預(yù)測(cè)性變化的研究 [J].氣象學(xué)報(bào), 65 (1): 131–137.Gao Hui, Wang Yongguang.2007.On the weakening relationship between summer precipitation in China and ENSO [J].Acta Meteorologica Sinica (in Chinese), 65 (1): 131–137.

Gong D Y, Ho C H.2002.Shift in the summer rainfall over the Yangtze River valley in the late 1970s [J].Geophys.Res.Lett., 29: 78-1–78-4,doi:10.1029/2001GL014523.

顧薇, 李崇銀.2010.IPCC AR4中海氣耦合模式對(duì)中國(guó)東部夏季降水及PDO、NAO 年代際變化的模擬能力分析 [J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào), 33 (4):401–411.Gu Wei, Li Chongyin.2010.Evaluation of the IPCC AR4 climate models in simulating the interdecadal variations of the east China summer precipitation, PDO and NAO [J].Transactions of Atmospheric Sciences (in Chinese), 33 (4): 401–411.

黃榮輝, 蔡榕碩, 陳際龍, 等.2006.我國(guó)旱澇氣候?yàn)?zāi)害的年代際變化及其與東亞氣候系統(tǒng)變化的關(guān)系 [J].大氣科學(xué), 30 (5): 730–743.Huang Ronghui, Cai Rongshuo, Chen Jilong, et al.2006.Interdecaldal variations of drought and flooding disasters in China and their association with the East Asian climate system [J].Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 30 (5): 730–743.

姜大膀, 王會(huì)軍.2005.20世紀(jì)后期東亞夏季風(fēng)年代際減弱的自然屬性[J].科學(xué)通報(bào), 50: 2256–2262.Jiang Dabang, Wang Huijun.2005.Natural interdecadal weakening of East Asian summer monsoon in the late 20th century [J].Chinese Science Bulletin, 50: 1923–1929.

New M, Lister D, Hulme M, et al.2002.A high resolution data set of surface climate over global land areas [J].Climate Research, 21: 1–25.

Rayner N A, Parker D E, Horton E B, et al.2003.Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century [J].J.Geophys.Res., 108 (D14): 4407, doi:10.1029/2002JD002670.

蘇同華, 薛峰.2010.東亞夏季風(fēng)環(huán)流和雨帶的季節(jié)內(nèi)變化 [J].大氣科學(xué), 34 (3): 611–628.Su Tonghua, Xue Feng.2010.The intraseasonalvariation of summer monsoon circulation and rainfall in East Asia [J].Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 34 (3): 611–628.

孫丹, 薛峰, 周天軍.2013.不同年代際背景下南半球環(huán)流變化對(duì)中國(guó)夏季降水的影響 [J].氣候與環(huán)境研究, 18: 51–62, doi:10.3878/j.issn.1006-9585.2012.11007.Sun Dan, Xue Feng, Zhou Tianjun.2013.The influence of the Southern Hemisphere circulation on summer rainfall in China under the different decadal background [J].Climatic and Environmental Research (in Chinese), 18: 51–62, doi:10.3878/j.issn.1006-9585.2012.11007.

孫穎, 丁一匯.2008.IPCC AR4 氣候模式對(duì)東亞夏季風(fēng)年代際變化的模擬性能評(píng)估 [J].氣象學(xué)報(bào), 66 (5): 765–780.Sun Ying, Ding Yihui.2008.Validation of IPCC AR4 climate models in simulating interdecadal change of East Asian summer monsoon [J].Acta Meteorologica Sinica (in Chinese), 66 (5): 765–780.

Uppala S M, K?lberg P W, Simmons A J, et al.2005.The ERA-40 reanalysis [J].Quart.J.Roy.Meteor.Soc., 131: 2961–3012.

Wang Huijun.2001.The weakening of the Asian monsoon circulation after the end of 1970s [J].Advances in Atmospheric Sciences, 18: 376–386.

Xu X D, Shi X H, Xie L A, et al.2007.Consistency of interdecadal variation in the summer monsoon over eastern China and heterogeneity in springtime surface air temperatures [J].J.Meteor.Soc.Japan, 85A:311–323.

Xue Feng.2001.Interannual to interdecadal variation of East Asian summer monsoon and its association with the global atmospheric circulation and sea surface temperature [J].Advances in Atmospheric Sciences, 18:567–575.

楊修群, 朱益民, 謝倩, 等.2004.太平洋年代際振蕩的研究進(jìn)展 [J].大氣科學(xué), 28 (6): 979–992.Yang Xiuqun, Zhu Yimin, Xie Qian, et al.2004.Advances in studies of Pacific decadal oscillation [J].Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 28 (6): 979–992.

楊修群, 謝倩, 朱益民, 等.2005.華北降水年代際變化特征及相關(guān)的海氣異常型 [J].地球物理學(xué)報(bào), 48 (4): 789–797.Yang Xiuqun, Xie Qian, Zhu Yimin, et al.2005.Decadal to interdecadal variability of precipitation in North China and associated atmospheric and oceanic anomaly patterns [J].Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 48 (4):789–797.

宇如聰, 周天軍, 李建, 等.2008.中國(guó)東部氣候年代際變化三維特征的研究進(jìn)展 [J].大氣科學(xué), 32 (4): 893–905.Yu Rucong, Zhou Tianjun, Li Jian, et al.2008.Progress in the studies of three-dimensional structure of interdecadal climate change over eastern China [J].Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 32 (4): 893–905.

曾剛, 孫照渤, 王維強(qiáng), 等.2007.東亞夏季風(fēng)年代際變化——基于全球觀測(cè)海表溫度驅(qū)動(dòng)NCAR Cam3的模擬分析 [J].氣候與環(huán)境研究, 12(2): 211–224.Zeng Gang, Sun Zhaobo, Wang Weiqiang, et al.2007.Interdecadal variation of East Asian summer monsoon simulated by NCAR CAM3 driven by global SSTs [J].Climatic and Environmental Research (in Chinese), 12 (2): 211–224.

張賀, 林朝暉, 曾慶存.2009.IAP AGCM-4動(dòng)力框架的積分方案及模式檢驗(yàn) [J].大氣科學(xué), 33 (6): 1267–1285.Zhang He, Lin Zhaohui, Zeng Qingcun.2009.The computational scheme and the test for dynamical framework of IAP AGCM-4 [J].Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 33 (6): 1267–1285.

張慶云, 呂俊梅, 楊蓮梅, 等.2007.夏季中國(guó)降水型的年代際變化與大氣內(nèi)部動(dòng)力過程及外強(qiáng)迫因子關(guān)系 [J].大氣科學(xué), 31 (6): 1290–1300.Zhang Qingyun, Lü Junmei, Yang Lianmei, et al.2007.The interdecadal variation of precipitation pattern over China during summer and its relationship with the atmospheric internal dynamic processes and extra-forcing factors [J].Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 31 (6): 1290–1300.

趙振國(guó), 朱艷峰, 柳艷香, 等.2008.1880～2006年中國(guó)夏季雨帶類型的年代際變化特征 [J].氣候變化研究進(jìn)展, 4: 95–100.Zhao Zhenguo,Zhu Yanfeng, Liu Yanxiang, et al.2008.Decadal variation of summer rain pattern in China during 1880?2006 [J].Advances in Climate Change Research (in Chinese), 4: 95–100.

Zhou T J, Yu R C, Zhang J, et al.2009.Why the western Pacific subtropical high has extended westward since the late 1970s [J].J.Climate, 22:2199–2215.

朱益民, 楊修群.2003.太平洋年代際振蕩與中國(guó)氣候變率的聯(lián)系 [J].氣 象 學(xué) 報(bào) , 61 (6): 641–654.Zhu Yimin, Yang Xiuqun.2003.Relationships between Pacific decadal oscillation (PDO) and climate variabilities in China [J].Acta Meteorologica Sinica (in Chinese), 61 (6):641–654.

朱玉祥, 丁一匯, 徐懷剛.2007.青藏高原大氣熱源和冬春積雪與中國(guó)東部降水的年代際變化關(guān)系 [J].氣象學(xué)報(bào), 65 (6): 946–957.Zhu Yuxiang, Ding Yihui, Xu Huaigang.2007.The decadal relationship between atmospheric heat source of winter and spring snow over Tibetan Plateau and rainfall in east China [J].Acta Meteorologica Sinica (in Chinese), 65 (6): 946–957.