江淮地區(qū)夏季降水年代際異常時空特征及成因分析

摘 要：本文使用全國160站逐月降水資料及NCEP/NCAR再分析資料月平均數(shù)據(jù)集，采用滑動平均和合成分析方法，分析了江淮流域24個代表站1951.2012年夏季雨量的年代際變化特征.結(jié)果表明，近60年來江淮地區(qū)夏季降水存在明顯的年代際變化特征。通過對西太平洋副熱帶高壓的合成分析，發(fā)現(xiàn)江淮流域梅雨期雨量與西太平洋副熱帶高壓關(guān)系密切。主要表現(xiàn)為，當(dāng)副高位置偏西強(qiáng)度偏大時，江淮地區(qū)夏季雨量增多；反之，則雨量偏少。

關(guān)鍵詞：江淮；降水；年代際變化；西太平洋副熱帶高壓

中圖分類號：P466 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

江淮地區(qū)主要是指淮河以南、長江以北的廣大地區(qū)。梅雨是江淮流域的最重要的天氣現(xiàn)象之一，是江淮地區(qū)汛期降水的重要組成部分，因此，梅雨的形成和變化機(jī)制對氣象研究尤為重要。

王鐘睿和錢永甫指出江淮流域的夏季降水具有明顯的年代際變化特征[1]。陶詩言[2]、吳仁廣[3]等人指出歐亞地區(qū)的環(huán)流形勢變化對江淮地區(qū)的天氣變化有重要影響。

基于以上研究，本文將進(jìn)一步討論江淮地區(qū)夏季降水受西太平洋副熱帶高壓影響的情況。

1 資料和方法

1.1 資料

本文所用降水資料為全國160站1951.2012年月平均的降水資料。

氣壓場資料1948.2012年美國國家環(huán)境預(yù)報中心再分析資料月平均數(shù)據(jù)集。

1.2 方法

本文選取28°N.34°N之間，110°E以東地區(qū)，共24站作為江淮地區(qū)代表站。我們采用區(qū)域平均的方法，繪制出江淮夏季降水區(qū)域平均的年際變化曲線，利用九點(diǎn)和十一點(diǎn)平滑方法，繪制出年代際變化曲線。

2 江淮地區(qū)夏季降水年代際變化特征

圖1給出了1951.2012年江淮地區(qū)夏季降水區(qū)域平均的年際變化曲線、9a滑動平均曲線和11a滑動平均曲線。由圖看出，江淮地區(qū)夏季降水量具有明顯的年際和年代際變化特征。1951.1990年，降水量相對較少，并呈現(xiàn)減少趨勢；90年代后，降水量逐漸增多且高于平均降水?？傮w上看，江淮夏季雨量呈現(xiàn)弱的增加趨勢。

3 江淮地區(qū)夏季降水年代際變化成因分析

眾所周知，西太平洋副熱帶高壓的活動和變化直接影響著我國東部天氣氣候變化。

圖2給出了1951.2012年夏季500hPa高度場的多年平均，陰影部分分別為1951.1990年（a）和1990.2012年（b）500hPa高度場與1951.2012年的差值場。由圖可知，1951.2012年間，500hPa高度場在中西伯利亞附近為一個弱脊，東西伯利亞和西西伯利亞附近為淺槽，而副高的西伸脊線則大致維持在25°N，138°E附近。對于1951.1990年（圖2a），中西伯利亞附近是一個大范圍的負(fù)距平，在高度場上表現(xiàn)為，中西伯利亞附近的脊減弱，波動趨于平緩，其經(jīng)向分量較氣候平均態(tài)來看明顯減小，在北半球中高緯地區(qū)的經(jīng)向輸送減弱。且副高強(qiáng)度明顯減弱，位置偏東，影響我國的范圍有所減小。在1951.1990年間，由于副高強(qiáng)度偏弱、位置偏東、范圍偏小，太平洋上的水汽不易輸送至江淮地區(qū)。另一方面，由于中高緯地區(qū)的經(jīng)向環(huán)流減弱，高緯地區(qū)的氣流也無法到達(dá)江淮地區(qū)。因而在1951.1990年內(nèi)，江淮地區(qū)夏季降水較少，低于氣候平均態(tài)。

在1991.2012年間，中西伯利亞附近的脊是一個大范圍的正距平，且距平數(shù)值較大。在高度場來看，中西伯利亞附近的脊有加強(qiáng)的狀態(tài)，從而該區(qū)域內(nèi)環(huán)流的經(jīng)向分量較氣候平均態(tài)來說是加強(qiáng)的，其南北向的物理量輸送也有所加強(qiáng)。而對應(yīng)1951.1990年間西太平洋為負(fù)距平的區(qū)域，在1991年后也相應(yīng)的為較大的正距平，由此可知，在1991.2012年間，夏季副高強(qiáng)度較大，位置也更向西伸控制范圍也更大。在這樣的環(huán)流形勢下，由于江淮地區(qū)處于副高的西北側(cè)，有利于太平洋的水汽向江淮流域輸送，造成降水量偏多。另一方面，由于中高緯地區(qū)的槽脊強(qiáng)度加強(qiáng)，各物理量的南北向輸送也更加頻繁與流暢，加強(qiáng)了南北的水汽交換，進(jìn)一步導(dǎo)致了江淮地區(qū)降水量增加。

4 總結(jié)

本文對1951.2012年共62年江淮地區(qū)夏季降水年代際變化的特征和成因進(jìn)行了分析與討論，得到如下結(jié)論：

1）1951.2012年間，江淮地區(qū)夏季降水具有顯著的年際和年代際變化。在本文中我們著重分析其年代際變化特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以1990年為轉(zhuǎn)折年份，1990年以前江淮地區(qū)夏季降水量普遍低于氣候平均態(tài)；1990至2012年間，降水量高于平均水平。同時，降水量整體上呈現(xiàn)出一個弱的上升趨勢。

2）當(dāng)西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度較大、向西伸進(jìn)、控制范圍較大時，江淮地區(qū)夏季降水量偏多；反之，則降水量偏少。當(dāng)中高緯地區(qū)環(huán)流的經(jīng)向分量加強(qiáng)時，江淮地區(qū)降水偏多；若中高緯地區(qū)環(huán)流的經(jīng)向分量較小時，江淮地區(qū)降水則偏少。

江淮地區(qū)夏季降水的年代際變化是由諸多因子疊加作用造成的，絕不可能有單一因子脫離環(huán)流背景而造成其年代際變化，因此其成因非常復(fù)雜，在今后的研究中希望進(jìn)一步探討相關(guān)的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鐘睿，錢永甫.2004，江淮梅雨的多尺度特征及其與厄爾尼諾和大氣環(huán)流的聯(lián)系[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報，27（3）：317.325.

[2]陶詩言，趙煜佳，陳曉敏.1958，東亞的梅雨期與亞洲上空大氣環(huán)流季節(jié)變化的關(guān)系[J].氣象學(xué)報，29（2）：119.134.

[3]吳仁廣，陳烈庭.1994，長江中下游地區(qū)梅雨期降水與全球500hPa環(huán)流的關(guān)系[J].大氣科學(xué)，18（6）：691.700.

[4]錢代麗，管兆勇，王黎娟.2009，近57 a夏季西太平洋副高面積的年代際振蕩及其與中國降水的聯(lián)系[J].大氣科學(xué)學(xué)報，32（5）：677.685.

作者簡介：史宏曉，本科，氣象助理工程師，主要從事氣象觀測與預(yù)報。