山東氣候年際變化特征及其與ENSO的關(guān)系*

郭飛燕 畢 瑋 郭飛龍 王建林

(1. 青島市氣象局 青島 266003; 2. 青島市氣象災害防御工程技術(shù)研究中心 青島 266003; 3. 中南林業(yè)科技大學長沙 410004)

發(fā)生在熱帶中東太平洋的海溫年際變化異?，F(xiàn)象以及與之伴隨的熱帶太平洋和印度洋東西方向海平面氣壓變化的蹺蹺板現(xiàn)象被合稱為厄爾尼諾-南方濤動(El Ni?o-Southern oscillation, ENSO)( Philander,1990)。大量的觀測和模擬結(jié)果均表明 ENSO是熱帶太平洋上最顯著的異常信號(劉秦玉等, 2013), 同時也被認為是年際氣候變化中的最強信號(董宇佳等,2015)。ENSO對全球氣候有極大的影響, 其中影響最直接顯著的是冬季北美的氣候異常, 在ENSO發(fā)生時可以通過大氣遙相關(guān)波列即太平洋北美型(Pacific North America, PNA)影響赤道外氣候異常, 從而被用作北美冬季氣候預報指標之一(Alexander et al, 2002)。

盡管 ENSO現(xiàn)象發(fā)生在距離我國比較遙遠的赤道中東太平洋, 但它仍然會通過大氣環(huán)流影響我國。ENSO發(fā)生年夏季, 熱帶西太平洋和亞洲上空的東亞-太平洋(EAP)(黃榮輝等, 1988)或太平洋-日本(PJ) (Nitta,1987)遙相關(guān)型會影響東亞阻塞高壓的年際變化和西北太平洋副熱帶高壓的位置變化(陸日宇等, 1998; 陸日宇, 2001), 從而引起我國的江淮流域的降水(朱益民等,2007)和氣溫異常, 如1954年和1998年夏季長江流域的洪災。我國的科學家發(fā)現(xiàn)中國夏季降水受 ENSO循環(huán)影響(例如, 金祖輝等, 1999; 龔道溢等, 1999; 陳奕德等, 2005), 而且與 ENSO處于不同的循環(huán)階段有關(guān)(Torrenceet al, 1999; Zhanget al, 1999; Wang, 2002)。

山東省位于北半球中緯度地帶, 正好處于我國南北方的過渡區(qū), 地理位置偏東, 地處暖溫帶東亞季風區(qū), 受ENSO事件影響很明顯(王常山等, 2013)。孟翠玲等(2007)提出ENSO主要影響山東省的夏秋季降水, 且對沿海降水量的影響大于對內(nèi)陸的影響。馬露等(2015b)的研究分析指出, ENSO強度對山東省氣溫變化影響不顯著, 而與降水量呈顯著負相關(guān), 且中、強等級 ENSO事件對降水量的影響更明顯(馬露等,2015a)。這些研究均是建立在ENSO冷暖位相完全反對稱的基礎(chǔ)上的。但厄爾尼諾和拉尼娜的發(fā)生強度和持續(xù)時間等特征是不一致的。孫舒悅等(2015)以及楚純潔等(2015)研究均指出ENSO冷暖位相及不同發(fā)展階段等對中國的不同區(qū)域、不同季節(jié)的影響程度、方式均有較大的差異。山東境域包括內(nèi)陸和沿海的半島,且多山地丘陵, 這種特殊的地理特征勢必會使其在相同的氣候背景影響下表現(xiàn)出不同的地域響應(yīng)。因此本文旨在解決的科學問題是 ENSO的暖位相(厄爾尼諾)和冷位相(拉尼娜)對山東地區(qū)氣候會產(chǎn)生怎樣的年際變化影響; ENSO冷暖位相的發(fā)展期和衰減期對山東地區(qū)氣候年際變化的影響表現(xiàn)為怎樣的空間分布不均勻特征。山東省是中國的農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟、旅游大省, 氣候的異常變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟發(fā)展以及人民生活影響重大。因此細致探究和分析ENSO對山東省年際氣候變化的影響具有重要的意義。

1 資料與分析方法

本文使用最新的美國國家大氣海洋管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)擴充重建海表面溫度(Extended Reconstructed Sea Surface Temperature, Version 4, ERSST V4)(Huanget al, 2015; Liuet al, 2015), 該資料具有足夠長的海溫變化數(shù)據(jù)和較準確的大尺度氣候變化特征。氣象觀測資料使用了1951年1月至2016年9月中國160個站點的月平均氣溫和降水資料。

ENSO是最強年際變化信號, 因此對本文中所用到的物理量在扣除年循環(huán)的基礎(chǔ)上, 通過帶通濾波的方式將年際變化信號之外即季節(jié)變化以下和 9年以上的其它噪聲過濾掉, 僅保留了 4—108個月之間的信號。ENSO有東部和中部型模態(tài), 為了包含所有ENSO事件, 本文采用了國際上通用的 Nino3.4區(qū)(170°W–120°W, 5°S–5°N)指數(shù)作為判別ENSO事件的關(guān)鍵區(qū)。ENSO事件的挑選標準參考 Lyon等(2006),且與NOAA官網(wǎng)采用的標準一致, 即Nino3.4區(qū)海溫距平3個月滑動平均超過+/–0.5°C并持續(xù)5個月以上,就認為該年為厄爾尼諾/拉尼娜年。ENSO的冷暖位相具有顯著的不對稱性, 為了研究兩者對山東氣候的影響差異, 本文使用合成分析對厄爾尼諾和拉尼娜事件進行分類研究。本文將厄爾尼諾(拉尼娜)年單站出現(xiàn)降水/氣溫正異常次數(shù)與總的厄爾尼諾(拉尼娜)樣本數(shù)的比值, 作為厄爾尼諾(拉尼娜)降水/氣溫正概率, 反之作為負概率, 研究不同站點ENSO年降水或氣溫正負異常出現(xiàn)概率。

2 山東省季節(jié)氣候特征及其年際變化

春夏兩季海洋對山東省溫度分布的影響占主要地位, 平均溫度場的基本特征呈經(jīng)向分布, 即自東向西逐漸升高。東部的沿海地區(qū)溫度低, 西部的內(nèi)陸地區(qū)溫度高。這是因為春夏兩季內(nèi)陸地區(qū)受太陽輻射影響, 溫度上升快, 但沿海地區(qū)受海洋影響, 因此增溫比內(nèi)陸緩慢。春季, 魯西北及魯西南地區(qū)平均氣溫在14°C以上, 而半島地區(qū)則在 12°C以下, 其中膠州灣西部地區(qū)溫度在11°C左右(圖1a)。春季, 山東平均氣溫的東西向溫度梯度最大, 是全年中地域溫差最大的季節(jié), 東西溫差最大可達 3.5°C以上。夏季, 魯西北和魯西南地區(qū)平均氣溫超過 26°C, 半島地區(qū)平均氣溫為24°C, 東西地域溫差僅為 2°C左右(圖1b)。秋冬兩季, 山東平均氣溫則轉(zhuǎn)變?yōu)榫曄蚍植? 自南向北溫度逐漸降低(圖1c和1d), 這與于群等(2007)結(jié)果一致。秋季, 隨著蒙古高壓的建立和加強, 山東開始受極地大陸氣團控制, 由緯度影響引起的溫度變化逐漸大于海洋的影響(曹鋼鋒等, 1988), 因此溫度的分布轉(zhuǎn)為緯向型。山東省南部平均氣溫為15°C, 北部為14°C, 是全年中地域溫差最小(1°C)的季節(jié), 但半島東部沿海地區(qū)的 15°C 線要比內(nèi)陸地區(qū)(魯西南)的 15°C線偏北約兩個緯度(圖1c)。冬季, 魯西北平均氣溫可達–1.5°C, 魯南和半島南部均在 0°C 線以上, 而魯西南冬季平均氣溫可達1°C以上, 南北地域溫差為2.5°C。

山東各季節(jié)累計降水量均呈現(xiàn)南多北少的分布特征, 且夏季魯南季節(jié)累計降水量最大可達 520mm以上(圖 2b), 冬季魯西北降水最少在 20mm 以下(圖2d)。春季, 魯南的最大累計降水量為140mm左右, 魯西北則為 80mm, 南北最大相差 60mm(圖 2a)。山東受暖溫帶季風氣候的影響, 年降水量主要集中在夏季, 魯南最大降水量在 520mm 以上, 魯中和半島北部部分地區(qū)降水量僅為 390mm, 南北降水量差高達130mm(圖2b), 與遲竹萍(2009)結(jié)果基本一致。秋季,山東南部沿岸一帶平均降水量為 150mm左右, 自南向北遞減, 魯西北降水量為 100mm, 南北最大相差50mm(圖2c)。冬季, 山東省內(nèi)降水量很小, 南部累計降水量在40mm, 魯西北地區(qū)最低為20mm左右(圖2d)。

圖1 山東省四季平均氣溫(等值線, 單位°C)及其年際變化標準差(填色, 單位°C)Fig.1 Seasonal air temperature average and standard deviations of interannual variability in Shandong Province (in °C)

圖2 山東省四季平均累計降水(等值線, 單位mm)及其年際變化標準差(填色, 單位mm)Fig.2 Seasonal average cumulative and the standard deviations of interannual variation in Shandong Province (in mm)

冬季是一年中山東省氣溫年際變化標準差最顯著的季節(jié), 呈沿海小、內(nèi)陸大的形態(tài), 其中魯西北氣溫的年際變化標準差最大可達1°C以上, 半島東部和青島沿海地區(qū)也超過 0.9°C(圖 1d)。本文的結(jié)果與于群等(2007)山東冬季平均氣溫標準差為 0.96—1.65°C有差別, 這是由于本文研究的僅是年際變化標準差,所以要比總的標準差要小。春季氣溫年際變化標準差自西北向東南逐漸遞減, 魯西北的標準差為 0.8°C,山東南部沿岸地區(qū)的年際變化標準差為0.65°C。秋季氣溫的年際變化最不明顯, 僅山東西部和半島東部有較弱的年際變化。夏季是山東省的主降水季, 也是年際變化最顯著的季節(jié), 其中魯西北和魯南東部以及膠州灣西部的年際變化最為顯著, 年際變化標準差在120mm以上(圖2b)。降水量最少的冬季也是年際變化最不顯著的季節(jié)(圖2d)。春秋兩季年際變化標注差分布與平均累計降水量的分布特征相似, 自南向北減弱。春季時魯南地區(qū)年際變化標準差為60mm以上(圖 2a), 秋季膠州灣以西年際變化最為顯著, 最大在80mm以上(圖2c)。

3 ENSO冷暖位相背景下山東年際氣候變化特征

從1951到2015年, 熱帶太平洋共發(fā)生14個厄爾尼諾和13個拉尼娜(見表1)較強事件, 其中1972、1982、1997、2015年發(fā)生的厄爾尼諾是近65年來最強的ENSO事件。盡管厄爾尼諾和拉尼娜的發(fā)生頻次大致相同, 但強度卻并不一致。從圖3可知, 厄爾尼諾年 Ni?o3.4區(qū)的海溫異常強度一般要大于拉尼娜年。因此非常有必要對厄爾尼諾和拉尼娜事件進行分類研究。絕大多數(shù)ENSO的冷暖位相(厄爾尼諾、拉尼娜)在春末夏初開始發(fā)展, 由于海洋對氣候的“滯后”效應(yīng), ENSO可通過影響西北太平洋異常反氣旋, 進而影響我國在其衰減年的氣候(Wanget al,2000)。本文對表 1中列出的所有厄爾尼諾和拉尼娜事件的發(fā)展年和衰減年分別進行研究, 并將ENSO發(fā)展年定義為(0)年, ENSO次年的衰減年定義為(1)年。

表1 1951—2015年期間發(fā)生的厄爾尼諾和拉尼娜事件Tab.1 The El Ni?o and La Ni?a events during 1951—2015

3.1 ENSO對山東氣溫年際變化的影響

厄爾尼諾發(fā)展年夏季(圖4a), 山東處于華東低溫異常區(qū)的邊緣地帶, 除魯西北外, 山東其它地區(qū)氣溫較常年偏低, 其中魯南南部的氣溫較常年偏低 0.3°C以上, 這可能與厄爾尼諾年西北太平洋副熱帶高壓異常偏弱有關(guān)。秋季時華東低溫異常區(qū)減弱, 東北低溫異常發(fā)展南擴, 但山東地區(qū)受其影響變化不明顯,僅威海、煙臺北部處于東北低溫異常區(qū)的南緣,呈現(xiàn)弱低溫異?，F(xiàn)象(圖4b)。厄爾尼諾發(fā)展年冬季(圖4c),魯南、半島西部以及成山頭部分地區(qū)與中國絕大多數(shù)地區(qū)一樣屬于暖冬, 較常年偏暖0.2°C左右。厄爾尼諾減弱消失后的衰減年春季(圖略)和夏季(圖 4d), 對山東地區(qū)的氣溫基本沒有影響。由此可知, 厄爾尼諾對山東氣溫的影響主要集中在其發(fā)展年的夏季和冬季, 且以山東南部地區(qū)為主。

圖3 1951年1月至2016年9月的Nino3.4指數(shù)時間序列Fig.3 Time Series of Nino3.4 index from January 1951 to September 2016

圖4 山東省(垂直色標)和中國(水平色標)厄爾尼諾事件發(fā)展年(0)和衰減年(1)季節(jié)平均氣溫異常合成圖Fig.4 The seasonal average air temperature composites in El Ni?o event in developing phase (0) and decaying phase (1) in Shandong Province (vertical color bar) and most area of China (horizontal color bar)

在拉尼娜的影響下, 夏秋兩季我國大部地區(qū)尤其東北氣溫均較常年偏高, 山東全省境內(nèi)也是如此。夏季山東南部地區(qū)氣溫偏高明顯, 而秋季西北部氣溫偏高明顯, 最大達0.3°C以上(圖5a和5b), 這可能與拉尼娜年西北太平洋副熱帶高壓異常偏強有關(guān)。拉尼娜年冬季除華北、東北地區(qū)為暖冬外, 其它地區(qū)為冷冬(圖 5c), 山東地區(qū)冬季(圖 5c)和拉尼娜衰減年春季(圖略)氣溫基本不受拉尼娜的影響。拉尼娜衰減年夏季基本處于衰退階段, 中國大部尤其是淮河流域南北兩側(cè)為涼夏, 山東地區(qū)氣溫均較常年偏低(最大達–0.4°C以上)(圖5d)。綜合來看, 拉尼娜對山東氣溫的影響主要集中在發(fā)展年的夏秋季以及衰減年的夏季, 與厄爾尼諾相比, 影響范圍廣(幾乎覆蓋山東全省)、強度強, 這可能與拉尼娜年副熱帶高壓較偏強偏北有關(guān)系。

鑒于 ENSO對山東氣溫影響存在顯著的空間分布不均勻性, 本文選取青島和濟南作為山東的沿海和內(nèi)陸城市代表。圖6是青島和濟南在不同季節(jié)厄爾尼諾和拉尼娜年出現(xiàn)溫度正異?；蜇摦惓５母怕蕡D。青島在厄爾尼諾夏季出現(xiàn)氣溫正異常的概率為 64%,拉尼娜年夏季出現(xiàn)氣溫負異常的概率為 68%(圖 6a),均超過50%的概率,即ENSO冷暖位相對青島氣溫的影響是反對稱的。但是對于濟南來說, 厄爾尼諾/拉尼娜年夏季出現(xiàn)正負溫度異常的概率均在 50%左右,ENSO對其影響不明顯。厄爾尼諾年秋季青島和濟南出現(xiàn)正負異常概率均在 50%左右, 拉尼娜年秋季兩地出現(xiàn)正異常的概率為77%和70%(圖6b), 由此可知,拉尼娜年秋季山東沿海和內(nèi)陸地區(qū)均較易出現(xiàn)暖秋。厄爾尼諾/拉尼娜發(fā)展年青島冬季出現(xiàn)負/正氣溫異常的概率分別是54%和57%, 然而濟南在厄爾尼諾和拉尼娜年出現(xiàn)氣溫正異常的概率均超過 50%, 分別為64%和62%, 也就是說ENSO冷暖位相對濟南冬季的影響相一致(圖6c)。厄爾尼諾/拉尼娜衰減年夏季, 青島出現(xiàn)氣溫正/負異常的概率分別是 57%和 77%(圖6d), 也是反對稱影響。與之不同的是, 濟南出現(xiàn)氣溫負異常的概率都超過 50%, 分別為 57%和 77%,也就是說在厄爾尼諾和拉尼娜衰減年夏季濟南均較易出現(xiàn)涼夏?？偠灾? 厄爾尼諾/拉尼娜發(fā)展年和衰減年夏季對山東南部沿海地區(qū)(以青島為例)氣溫的影響是反對稱的。但是對內(nèi)陸地區(qū)(以濟南為例)而言, 在厄爾尼諾/拉尼娜發(fā)展年冬季以及衰減年夏季兩者對濟南氣溫的影響是一致的。

圖5 山東省(垂直色標)和中國(水平色標) 拉尼娜事件發(fā)展年(0)和衰減年(1)季節(jié)平均氣溫異常合成圖Fig.5 The seasonal average air temperature composites in La Ni?a event in developing phase (0) and decaying phase (1) in Shandong Province (vertical color bar) and most area of China (horizontal color bar)

圖6 ENSO發(fā)展年夏(a), 秋(b), 冬(c)和衰減年夏季(d)青島和濟南出現(xiàn)氣溫正或負異常概率Fig.6 The percentages of positive or negative air temperature anomalies in Qingdao and Jinan during developing year (0) (a: summer; b:autumn; c: winter) and decaying year (1) (d: summer)

3.2 ENSO對山東降水年際變化的影響

厄爾尼諾對中國降水影響非常明顯, 在其發(fā)展年夏季從西南方向的四川向東北方向的甘肅、陜西、山西、河北、山東、吉林、內(nèi)蒙古均較常年降水偏少,且中西部和東北部各存在一個降水偏少的極大值區(qū)(圖7a)。山東地區(qū)處于北方降水負異常大值區(qū)和安徽江蘇降水正異常區(qū)的中間地帶, 因此在山東境內(nèi)降水異常的分布存在顯著不均勻性。魯西北(60mm以上)和山東半島地區(qū)(45mm 以上)降水較常年偏少很多,而魯西南地區(qū)則沒有明顯的降水異常。從秋季開始降水的南澇北旱分布型形成, 且原先夏季北方的降水偏少區(qū)明顯南壓(圖7b)。魯西北和半島北部降水負異常明顯減弱甚至消失, 但半島南部負異常開始增大,膠州灣附近的降水偏少的幅度大于 60mm, 同時魯西南也出現(xiàn)降水偏少的情況。冬季由于北方降水很少,厄爾尼諾對山東地區(qū)幾乎沒有影響(圖略)。厄爾尼諾衰減年春季(圖 7c), 南北方的降水均偏多, 且在江淮流域降水較常年明顯偏多, 魯西南地區(qū)與半島東部有弱的降水偏多出現(xiàn)。在厄爾尼諾衰減年夏季(圖7d), 受其強海溫異常滯后效應(yīng)的影響, 魯西北和魯西南降水最大偏多 45mm左右, 山東的臨沂南部地區(qū)降水較往年偏少。綜合來看, 厄爾尼諾對山東降水的影響主要集中在其發(fā)展年的夏季和秋季, 夏季魯西北降水負異常顯著, 而秋季半島南部出現(xiàn)明顯的降水偏少現(xiàn)象。

圖7 山東省和中國厄爾尼諾發(fā)展年(0)和衰減年(1)季節(jié)累計降水量異常合成圖Fig.7 Seasonal average precipitation composites for El Ni?o events in developing phase (0) and decaying phase (1) in Shandong Province and most area of China

由于厄爾尼諾與拉尼娜自身的顯著不對稱性,導致兩者對四季降水的影響不同。拉尼娜對降水的影響范圍小, 且強度弱。拉尼娜發(fā)展年夏季, 僅半島地區(qū)降水較常年偏多(最大達50mm以上), 魯西北和魯南則受拉尼娜的影響很小, 幾乎沒有降水異常(圖8a)。拉尼娜年的秋季, 與厄爾尼諾年較明顯的南澇北旱型完全不同, 中國絕大部分地區(qū)包含山東基本不受拉尼娜的影響, 沒有表現(xiàn)出明顯的降水異常(圖8b)。在拉尼娜達到峰值的冬季(圖略)和衰減年春季(圖 8c), 長江以南的華東南地區(qū)較往年偏旱, 其它地區(qū)降水異常不明顯。到了衰減年夏季(圖8d), 僅魯西北部分地區(qū)表現(xiàn)為降水異常偏少(最大達 40mm 以上)?？傊? 拉尼娜發(fā)展年夏季主要引起山東半島地區(qū)降水偏多, 而在其衰減年夏季魯西北部分地區(qū)較易出現(xiàn)降水偏少的現(xiàn)象。

厄爾尼諾年夏季和秋季青島和濟南出現(xiàn)降水偏少的概率都超過 50%, 青島出現(xiàn)降水偏少的概率從夏季的64%增長為秋季的71%, 濟南則從夏季的86%減少為64%(圖9a和9b)。拉尼娜年的夏季和秋季對青島和濟南降水的影響不明顯。從圖 9c來看, 厄爾尼諾和拉尼娜衰減年春季, 青島地區(qū)出現(xiàn)降水偏多概率均在50%以上, 分別為57%和69%。但ENSO對濟南秋季降水影響不顯著。厄爾尼諾和拉尼娜衰減年夏季(圖9d), 青島出現(xiàn)降水偏少和偏多的概率分別為71%和69%, ENSO冷暖位相對青島衰減年夏季降水的影響是反對稱的。濟南與青島正好相反, 厄爾尼諾衰減年夏季降水往往較常年偏多(62%), 而拉尼娜衰減年往往較常年偏少(64%); 但 ENSO冷暖位相對濟南衰減年夏季的影響是反對稱的。

圖8 山東省和中國拉尼娜發(fā)展年(0)和衰減年(1)季節(jié)累計降水量異常合成圖Fig.8 Seasonal average precipitation composites for La Ni?a events in developing phase (0) and decaying phase (1) in Shandong Province and most area of China

圖9 ENSO發(fā)展年夏(a), 秋(b), 衰減年春(c)和衰減年夏(d)季青島和濟南出現(xiàn)降水正或負異常概率Fig.9 The percentages of positive or negative precipitation anomalies in Qingdao and Jinan in developing year (0) (a: summer; b:autumn) and decaying year (1) (c: spring; d: summer)

4 結(jié)論

本文采用NOAA ERSST V4近65年(1951年1月至2016年9月)的月平均海表面溫度數(shù)據(jù)以及中國氣象局氣候中心的中國降水和氣溫 160站點觀測資料, 通過標準化處理分析了山東氣溫和降水的季節(jié)氣候特征及其年際變化。通過對65年間發(fā)生的ENSO事件的合成分析, 揭示了厄爾尼諾和拉尼娜發(fā)展年以及衰減年與山東氣溫和降水年際氣候異常的關(guān)系。結(jié)果表明:

山東省春夏和秋冬季溫度分別呈經(jīng)向和緯向分布, 而降水一年四季都呈南多北少分布; 春季山東平均氣溫的東西向溫度梯度最大, 是全年中地域溫差最大的季節(jié), 東西溫差最大可達 3.5°C, 秋季則是全年中地域溫差最小(約1°C左右)的季節(jié)。夏季是山東省的主降水季, 魯南最大季節(jié)累計降水量在 520mm以上, 魯中和半島北部部分地區(qū)降水量僅為 390mm左右, 南北降水量差高達130mm。全年中魯西北冬季季節(jié)累計降水量最少(20mm左右)。以上分析結(jié)果與前人的結(jié)果(例如曹鋼鋒等, 1988)基本一致。

在年際變化方面, 冬季是一年中氣溫年際變化最顯著的季節(jié), 其中魯西北的年際變化標準差最大可達1°C以上, 而秋季氣溫的年際變化最不明顯; 對降水的年際變化特征來說, 夏季魯西北、魯南東部和膠州灣西部地區(qū)的年際變化最大, 季節(jié)累計降水量變化最大達120mm以上, 冬季降水年際變化最弱。

ENSO對山東地區(qū)不同季節(jié)氣溫和降水異常強度的影響非嚴格反對稱, 且存在顯著的空間分布不均勻性。拉尼娜對山東氣溫年際變化的影響要比厄爾尼諾強、且影響范圍要廣, 但是厄爾尼諾對山東降水年際變化的影響更明顯。厄爾尼諾對山東氣溫的影響主要集中在其發(fā)展年的夏季和冬季, 且以山東南部地區(qū)為主。拉尼娜對山東氣溫的影響主要集中在發(fā)展年的夏季和秋季以及衰減年的夏季, 影響范圍幾乎覆蓋山東全省。厄爾尼諾對降水的影響則主要集中在其發(fā)展年的夏季和秋季, 夏季魯西北降水較常年顯著偏少(降水減少最大達 60mm以上), 秋季則是半島南部降水較常年顯著減小(膠州灣西部降水偏少60mm以上)。拉尼娜對降水的影響較厄爾尼諾而言范圍要小, 強度要弱, 主要集中在其發(fā)展年和衰減年的夏季, 發(fā)展年夏季半島地區(qū)多雨, 衰減年夏季魯西北部分地區(qū)少雨。

厄爾尼諾(拉尼娜)發(fā)展年和衰減年夏季山東南部沿海地區(qū)(以青島為例)出現(xiàn)氣溫正(負)異常的概率分別為64%(68%)和57%(77%), 即兩者對南部沿海地區(qū)氣溫正負變化的影響是反對稱的, 但是對內(nèi)陸地區(qū)(以濟南為例)而言, 在厄爾尼諾和拉尼娜發(fā)展年冬季氣溫往往偏高(64%和 62%),衰減年夏季氣溫往往偏低(57%和 77%),也就是說兩者對內(nèi)陸地區(qū)的影響是一致變化的。ENSO冷暖位相對南部沿海和內(nèi)陸地區(qū)夏秋季降水變化的影響不對稱, 但是對衰減年夏季降水的影響是反對稱的: 厄爾尼諾發(fā)展年夏季, 南部沿海和內(nèi)陸地區(qū)出現(xiàn)降水負異常的概率分別為64%和86%, 秋季為71%和64%, 但拉尼娜年夏秋季沒有明顯的降水異常出現(xiàn); 厄爾尼諾(拉尼娜)衰減年夏季, 青島降水往往偏少 71%(偏多 69%), 濟南降水則往往偏多62%(偏少64%)。

通過本文的研究發(fā)現(xiàn), ENSO不僅對大范圍地區(qū)有顯著的影響, 對山東單省亦有分區(qū)指示意義。在實際業(yè)務(wù)工作中既可以指導山東省級和地市級厄爾尼諾和拉尼娜年氣溫和降水的氣候預報, 同時在日常的天氣預報中為預報員提供氣候背景指導, 有利于提高氣溫和降水的預報水平, 值得進一步分析研究。

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