陳明璐,智海
(1南京信息工程大學(xué),江蘇,南京210044;2廣西玉林市氣象局,廣西,玉林,537000)
華南是我國降水量最充沛的地區(qū),4—6月份稱為華南前汛期,是華南旱澇災(zāi)害的多發(fā)期,洪澇災(zāi)害嚴(yán)重威脅到人民的生命財產(chǎn)安全,給社會帶來極大的損失。多年來,國內(nèi)的氣象工作者對華南地區(qū)降水異常的形成機制和影響因子方面進行了相當(dāng)多的研究和探討。如馬慧等對華南前汛期降水異常的時空變化及環(huán)流特征進行了分析[1-2],陳長勝等研究了華南前汛期降水異常與水汽輸送的關(guān)系[3],李向紅分析了華南大范圍暴雨副熱帶高壓的演變特征及可能機制[4]。玉林市地處于華南南部,南瀕熱帶海洋,北為大容山,西為六萬大山,東為云開大山,境內(nèi)河流密布,地理環(huán)境比較復(fù)雜。玉林降水異常變化除了受華南大環(huán)流背景場影響外,也有自己的特征變化,其中6月份是降水異常變化最大的月份之一,暴雨等災(zāi)害性天氣發(fā)生頻繁,范圍廣,強度大,持續(xù)時間長,影響系統(tǒng)主要有高空槽、切變線、地面弱冷空氣及熱帶氣旋等。本文主要研究玉林市6月份降水變化特征,對多、少雨年的環(huán)流異常特征進行分析等。
(1)采用玉林市及其轄區(qū)4個縣站共5個臺站的1961~2013年6月份的月降水資料;
(2)1961—2013年NCEP/NCAR月平均再分析資料的高度場、風(fēng)場、垂直速度場。
對53年來五個臺站6月份降水量平均值進行挑選,定義降水距平百分率≥50%的年份為降水異常多雨年,分別是:1966、1971、1981、1994、2003、2008年;定義降水距平百分率≤-50%的年份為降水異常少雨年,分別是:1982、1983、1985、1990、2003年。
從圖1可以看到,1961~2013年53年來,總的降水趨勢變化并不明顯,但是降水年際變化比較明顯。1960年代中期—1970年代中期降水相對偏多,1980年代—1990年代中期為相對少雨期,1990年代中期—2000年代中期降水正常波動,2000年代中期后降水又開始增多。
圖1 玉林地區(qū)6月份降水距平的年際變化曲線(。)、5年滑動平均曲線(…)及其趨勢曲線(━)
眾所周知,南亞高壓和西太平洋副熱帶高壓的位置和變動與我國主要雨帶的位置和季節(jié)性變化有密切關(guān)系,他們的北跳或南撤以及持續(xù)停留,直接決定了華南、長江流域及華北地區(qū)的雨帶長短或旱澇情況。玉林地區(qū)地處華南南部,以上環(huán)流系統(tǒng)異常對其降水異常同樣有重大作用,因此,本文主要對玉林地區(qū)6月份降水異常多、少雨年的環(huán)流特征及對降水有重大影響作用的物理因子進行合成對比分析,希望能為以后同期降水變化及研究提供一些幫助。
一般來說,南亞高壓脊線的平均位置6月份在28°N。從合成結(jié)果看,多雨年的100hPa合成高度距平場(圖2a),45°N以南的大陸和海洋位于負(fù)的高度距平區(qū),可見南亞高壓比常年偏弱。而在少雨年(圖2b),中低緯大陸和海洋高度距平都為正值,表明南亞高壓比常年偏強。
圖2 玉林地區(qū)6月份降水偏多(a)、偏少(b)年100hPa合成高度距平場
常年6月份份西太平洋副熱帶高壓脊線位于20°N附近,即華南大陸以南、海南島北部地區(qū),已經(jīng)十分接近玉林地區(qū)所處緯度,其脊線位置和中心強度與玉林地區(qū)6月份降水的異常有著密切的關(guān)系。圖3c、3d為玉林地區(qū)6月份降水異常偏多、少年的500hPa合成高度距平場。在降水偏多年(圖3c),中國低緯大陸和45°N以南的洋面皆為負(fù)的高度距平區(qū),表明副高比常年偏弱,有利于玉林地區(qū)多雨;而降水偏少年(圖3d),中低緯的大陸和海洋上為較強的正高度距平區(qū),表明副高比常年增強,副高控制之下,受其下沉氣流影響,應(yīng)為晴朗少云天氣,故玉林地區(qū)少雨。
強烈的上升運動是降雨形成的重要條件之一。分別對玉林地區(qū)6月份降水異常多、少雨年對應(yīng)的500hPa垂直運動的距平分布進行合成分析,結(jié)果可見,在降水偏多年(圖4e),玉林地區(qū)上空為負(fù)距平,上升運動加強,有利于強降水的發(fā)生;而在降水偏少年(圖4f),情況相反,玉林地區(qū)上空為垂直運動的正距平區(qū),上升運動受到抑制,不利于降水的形成。
圖3 玉林地區(qū)6月份降水偏多(c)、偏少(d)年500hPa合成高度距平場
分析玉林地區(qū)6月份降水異常多、少雨年的100hPa和925hPa合成散度場,可以看到,在多雨年(圖5h,圖6j),玉林地區(qū)100hPa上空為正距平區(qū),925hPa為負(fù)距平區(qū),少雨年(圖5i,圖6k)則正好相反,這說明,多雨年高層輻散加強,低層輻合加強,有利于上升運動的發(fā)生和維持,造成強降水;而少雨年高層輻散減弱,低層輻合減弱,則不利于上升運動,造成少雨。
圖4 玉林地區(qū)6月份降水偏多(e)、偏少(f)年500hPa合成垂直速度距平場
水汽條件也是造成強降水的重要條件之一,對玉林地區(qū)6月份降水異常多、少雨年的850hPa的水汽通量散度合成分析可得(圖略),在多雨年,玉林地區(qū)低層的水汽通量輻合加強,少雨年則呈現(xiàn)相反情況。
圖5 玉林地區(qū)6月份降水偏多(h)、偏少(i)年100hPa合成散度距平場
玉林地區(qū)1961~2013年共53年來,6月份降水有明顯的年際變化,但降水的總趨勢變化不明顯,通過對其降水異常偏多、少雨年進行合成對比分析,可得:
(1)玉林地區(qū)6月份降水偏多年,南亞高壓偏弱,西太平洋副高偏弱;降水少雨年則為南亞高壓偏強,西太平副高比常年偏強。
(2)玉林地區(qū)6月份降水偏多年,500hPa垂直運動偏強,降水偏少年則相反。
(3)玉林地區(qū)6月份降水偏多年,高層輻散和低層輻合都是加強,有利于上升運動的加強和維持,容易形成降水,同時低層有強的水汽通量散度輻合;降水偏少年高層輻散和低層輻合作用減弱,不利于上升運動,同時低層水汽通量輻合較弱,不利于降水的發(fā)生。
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