不同分布型El Nio事件次年寧夏春季降水的差異

李　欣，王素艷，鄭廣芬，丁小謹(jǐn)，周　虎，楊建玲

(1.寧夏氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏　銀川　750002；2.寧夏氣候中心，寧夏　銀川　750002)

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李欣1,2，王素艷1,2，鄭廣芬1,2，丁小謹(jǐn)2，周虎2，楊建玲1

(1.寧夏氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏銀川750002；2.寧夏氣候中心，寧夏銀川750002)

摘要：利用1961～2014年春季寧夏20個(gè)氣象站的降水及NCEP再分析等資料，重點(diǎn)分析了不同分布型El Nio事件次年寧夏春季降水的差異。結(jié)果表明：由于El Nio事件在1990年代以后主要轉(zhuǎn)為中部型，寧夏春季降水對(duì)El Nio的響應(yīng)也發(fā)生了變化，由之前在El Nio發(fā)生次年春季降水偏多，轉(zhuǎn)為次年春季降水偏少。東部型和混合型El Nio事件次年春季，500 hPa高度距平場(chǎng)上歐亞中高緯地區(qū)環(huán)流分布及700 hPa水汽輸送條件，均有利于寧夏出現(xiàn)降水；而中部型El Nio事件次年春季，青藏高原南側(cè)以偏西風(fēng)為主，青藏高原東南側(cè)相對(duì)濕度較低，不利于寧夏春季出現(xiàn)降水。

關(guān)鍵詞：不同分布型；El Nio；春季降水；寧夏

引言

ENSO對(duì)全球氣候產(chǎn)生影響是眾所周知的，一般暖位相(El Nio)與冷位相(La Nia)循環(huán)出現(xiàn)，由于ENSO現(xiàn)象內(nèi)在的非線性特征，使得El Nio事件影響強(qiáng)于La nia事件[1]，眾多學(xué)者投入大量精力研究El Nio對(duì)區(qū)域氣候，尤其是對(duì)降水的影響。不同循環(huán)階段、不同強(qiáng)度的El Nio對(duì)中國(guó)降水的影響差異很大[2-10]。

1資料和方法

1.1資料

所用資料包括：(1)寧夏1961～2014年20個(gè)氣象站3～5月降水量觀測(cè)資料；(2)1960～2014年美國(guó)NCEP/NCAR的月平均再分析高度場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)、相對(duì)濕度資料；(3)國(guó)家氣候中心的ENSO監(jiān)測(cè)指數(shù)nio3、nio3.4、nio4指數(shù)及El Nio Modoki指數(shù)(EMI)資料。

1.2方法

ENSO指數(shù)的定義如下：

(1)

其中，[SSTA]C、 [SSTA]E和[SSTA]W分別表示熱帶太平洋中部(10°S～10°N，165°E～140°W)、東部(15°S～5°N，110°W～70°W)和西部(10°S～20°N，125°E～145°E)區(qū)域平均的海溫距平[12]。

另外，還采用滑動(dòng)相關(guān)、合成分析、M-K檢驗(yàn)等統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)不同分布型El Nio事件對(duì)寧夏春季降水的時(shí)空變化的可能影響進(jìn)行研究。

2寧夏春季降水的時(shí)空特征

寧夏春季常年降水量不足50 mm，1961～2014年春季降水整體呈減少趨勢(shì)，其中1998年為近54 a春季降水最多的一年，春季降水量為116.3 mm，1995年春季降水最少，僅為7.7 mm，較常年同期偏少84.4%；1960年代、1980年代出現(xiàn)春季降水偏多的年份較多，進(jìn)入21世紀(jì)以來，14 a中有6 a春季降水偏多，偏多概率為43%(圖1)。

圖1　1961～2014年寧夏春季降水距平百分率變化

1981～2010年寧夏全區(qū)春季降水偏多概率為43.3%，中部干旱帶降水偏多的概率最小，為40%。從全區(qū)各地春季降水偏多概率分布來看，除南部山區(qū)的隆德、涇源降水偏多概率為50.0%～56.7%，其他各地偏多概率均低于50%，在33.3%～46.7%之間(圖2)。

圖2　1981～2010年寧夏各地春季

圖3　寧夏春季降水與各月nio指數(shù)的相關(guān)系數(shù)

圖4　寧夏春季降水與前期冬季nio3指數(shù)(a，b)和前期夏季EMI指數(shù)(c，d)

由圖4c和圖4d可知，寧夏春季降水與前期夏季EMI指數(shù)之間的11 a滑動(dòng)相關(guān)系數(shù)在1976年左右發(fā)生突變，由之前的正相關(guān)逐漸轉(zhuǎn)向負(fù)相關(guān)，且在1986年以后，這種負(fù)相關(guān)關(guān)系愈加顯著，通過0.05的信度檢驗(yàn)。結(jié)合前面El Nio事件的分類，發(fā)現(xiàn)1990年代以后出現(xiàn)的El Nio事件主要以中部型為主，說明在1990年代以前El Nio發(fā)生次年，寧夏春季降水容易偏多，之后，當(dāng)出現(xiàn)中部型El Nio事件時(shí)，寧夏春季降水主要以偏少為主。

圖5　不同分布型El Nio事件次年寧夏春季降水偏多概率

將寧夏春季降水與同期500 hPa高度場(chǎng)求相關(guān)(圖6)?？梢钥闯?，在歐亞范圍內(nèi)中高緯相關(guān)系數(shù)呈現(xiàn)“+ - +”的分布，烏拉爾山及其以西為正相關(guān)關(guān)系，咸海為負(fù)相關(guān)中心，另一正相關(guān)中心位于日本海。

圖6　寧夏春季降水與同期500 hPa

圖7　東部型(a, b, c)、中部型(d, e, f)、混合型(g, h, i)El Nio

4結(jié)論

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Impacts of Different Types El Nio Events on the Next Spring Precipitation in Ningxia

LI Xin1,2，WANG Suyan1,2，ZHENG Guangfen1,2，DING Xiaojin2，ZHOU Hu2，YANG Jianling1

(1．KeyLaboratoryofPreventingandReducingMeteorologicalDisasterofNingxia,Yinchuan750002,China; 2.NingxiaClimateCenter,Yinchuan750002,China)

Abstract:Based on the monthly precipitation data in spring at 20 weather stations in Ningxia and reanalysis data provided by National Centers for Environmental Prediction (NCEP) from 1961 to 2014， the impacts of El Nio events with different types on the next spring precipitation in Ningxia were analyzed．The results show that the response of the next spring precipitation in Ningxia to El Nio had changed due to the El Nio event being mainly the Central Pacific type after the 1990s, and the spring precipitation patterns changed from more to less in Ningxia. The probabilities of the anomalously more precipitation and atmospheric circulations were different under the influence of different types El Nio events. Under the influence of the Eastern Pacific and Mixed types of El Nio events, the distribution of 500 hPa circulation, the water transport and wind field on 700 hPa over Ningxia were benefical to produce rainfall in the next spring, and would possibly induce to increase the probability of the anomalously more spring precipitation. However, under the impact of the Central Pacific type of El Nio, the westerly winds on 700 hPa predominated over southern Tibet Plateau and the relative humidity on 700 hPa was less over southeastern Tibet Plateau, which would possibly induce the probability of spring precipitation decrease.

Key words:different types; El Nio; spring precipitation; Ningxia

中圖分類號(hào)：P732

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-7639(2016)-02-0290-07

doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2016)-02-0290

作者簡(jiǎn)介：李欣(1983- )，女，回族，寧夏同心人，碩士，工程師，主要從事氣候及氣候變化研究.E-mial:lixin_720@163.com通訊作者：王素艷(1974-)，女，寧夏中寧人，碩士，高級(jí)工程師，主要從事氣候、氣候資源及氣候?yàn)?zāi)害評(píng)估方面的工作. E-mail：nxwsy_cn@sina.com

基金項(xiàng)目：公益性行業(yè)(氣象)科研專項(xiàng)(GYHY201306027)、公益性行業(yè)(氣象)科研重大專項(xiàng)(GYHY201506001)和氣象關(guān)鍵技術(shù)集成與應(yīng)用項(xiàng)目(CMAGJ2015M65)共同資助

收稿日期：2015-09-21；改回日期：2015-10-17

李欣，王素艷，鄭廣芬，等.不同分布型El Nio事件次年寧夏春季降水的差異[J].干旱氣象，2016，34(2)：290-296, [LI Xin, WANG Suyan, ZHENG Guangfen, et al. Impacts of Different Types El Nio Events on the Next Spring Precipitation in Ningxia[J]. Journal of Arid Meteorology, 2016, 34(2):290-296], doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2016)-02-0290