中南半島夏季風(fēng)降水異常與ENSO的相關(guān)性

楊敏睿

摘要：利用1978-2012年期間的CRU（Climatic Research Unit）的降水格點資料和1950-2012年海表面溫度距平的格點資料，統(tǒng)計分析了中南半島降水與赤道東太平洋海溫異常（即ENSO）的聯(lián)系，得到以下的主要結(jié)論：中南半島1978-2012年間有12個降水異常年，分別為6個降水強年和6個降水弱年，6個降水強年分別為1994，1996，1999，2002，2006和2011年;6個降水弱年分別為1979， 1987，1989，1991，1992和1993年。中南半島的年平均降水與Ni?o3.4指數(shù)相關(guān)性較為顯著，為較好的負相關(guān)性，其特點為年均降水與前期冬季春季和年均海溫相關(guān)性較好，與同期的相關(guān)性弱。

關(guān)鍵詞：中南半島;降水;海溫;相關(guān)性

1 引言

1.1研究背景

亞洲是全球最顯著的季風(fēng)區(qū)，尤其是亞洲南部[1]，而中南半島位于中國和南亞次大陸之間，主要國家有泰國，緬甸，柬埔寨，越南。中南半島夏季風(fēng)帶來的降水影響了中南半島大部分人口的生活，尤其是中南半島的國家都為以農(nóng)業(yè)為主的發(fā)展中國家，降水對其造成的影響更是不言而喻。在拉尼娜期間，東南太平洋氣壓明顯升高，印度尼西亞和澳大利亞的氣壓減弱。厄爾尼諾期間的情況正好相反。鑒于厄爾尼諾與南方濤動之間的密切關(guān)系，氣象上把兩者合稱為ENSO。近些年來，極端天氣頻繁發(fā)生，厄爾尼諾和拉尼娜事件的發(fā)生愈發(fā)頻繁，ENSO事件世界各地的天氣和氣候的影響更加頻繁更加劇烈，ENSO事件與中南半島的夏季風(fēng)降水的聯(lián)系也迫切需要被探討清楚。

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

中南半島地處亞洲南部季風(fēng)區(qū)，位于印度次大陸和北太平洋西部，中國和南亞次大陸之間，西臨孟加拉灣、安達曼海和馬六甲海峽，東臨太平洋的南中國海，受南亞季風(fēng)，東亞季風(fēng)和澳大利亞季風(fēng)影響。中南半島是亞洲南部三大半島之一，為東亞大陸與群島之間的橋梁。中南半島是連接南海季風(fēng) 、印度季風(fēng)和 孟加拉灣季風(fēng)的關(guān)鍵區(qū)， 對于亞洲季風(fēng)的形成和變化 過程中作用十分重要[2]。

1983年開始就有人開展了對于南亞季風(fēng)與 ENSO 關(guān)系的研究 。Shukla 等[3] 分析近百年中南亞季風(fēng)降水與ENSO循環(huán)的關(guān)系， 發(fā)現(xiàn)在厄爾尼諾年份季風(fēng)降水趨向于減弱 ，而在拉尼娜年份季風(fēng)降水則趨向于增強 ，二者具有較好的相關(guān)性。AK Sahai等人[4]通過更進一步的研究，選取14個格點海溫與印度夏季風(fēng)進行分析，得出隨后的印度夏季風(fēng)的行為可以使用SST提前9個月確定，相關(guān)模式顯示出緩慢而一致的時間演變，表明印度夏季風(fēng)降水年際和年代際尺度上與ENSO循環(huán)的存在產(chǎn)生顯著的相關(guān)性，當(dāng) ENSO 處于暖位相 ，赤道印度洋區(qū)域沃克環(huán)流發(fā)生變異并引起南亞區(qū)域 Hadley 環(huán)流異常 ， 最終導(dǎo)致該區(qū)域季風(fēng)降水減少。

2 資料與研究方法

2.1資料概況

降水資料選取1978-2012年的CRU（Climatic Research Unit）的降水格點資料，海表面溫度資料選取1950-2012年逐月平均的海表面溫度距平的格點資料（SSTAREA），1981-2012年Ni?o1+2區(qū)，Ni?o3區(qū)，Ni?o4區(qū)和Ni?o3.4區(qū)的逐月的海表面溫度距平資料（ERSST4.Ni?o.MTH.81-10），Ni?o3.4指數(shù)（Ni?o3.4 index）為Ni?o3.4區(qū)域（120°-170°W，5°S-5°N）的海表面溫度距平的區(qū)域平均（Trenberth [5]），Ni?o3.4指數(shù)用來表示ENSO事件的強弱。

2.2研究方法

為了研究中南半島夏季風(fēng)降水對ENSO的響應(yīng)，根據(jù)CRU的降水格點資料與ERSST4的海表面溫度資料，分析了1978-2012年35年的中南半島降水與海表面溫，采用合成分析、相關(guān)分析等方法研究了中南半島夏季風(fēng)降水與海表面溫度的相關(guān)性。

選取CRU格點降水資料中南半島地區(qū)（97.5°-107.5°E，12.5°-20°N）1978-2012年間的逐年降水距平，通過標(biāo)準(zhǔn)化處理后得到標(biāo)準(zhǔn)化的降水時間序列，選取大于1的為降水強年，小于-1的為降水弱年。結(jié)果

2.3中南半島降水異常年

通過標(biāo)準(zhǔn)化處理后，統(tǒng)計得到中南半島1978-2012年間有12個降水異常年，分別為6個降水強年（1994，1996，1999，2002，2006和2011年）和6個降水弱年（1979， 1987，1989，1991，1992和1993年）。分別對降雨強年和弱年合成分析，得到中南半島降水強年和弱年的平均降水空間分布分別如圖1、圖2所示;中南半島降水強年和弱年的赤道太平洋平均SST空間分布如圖3、圖4所示。中南半島為降水強年時，赤道太平洋西部和西北部海溫異常高，赤道太平洋的中部和東部海溫異常低;中南半島為降水弱年時，赤道太平洋西部和西北部海溫異常低，赤道太平洋的中部和東部海溫異常高。赤道太平洋的海溫異常與厄爾尼諾和拉尼娜的關(guān)系密切，這說明ENSO與中南半島夏季風(fēng)降水異常有關(guān)。

2.4ENSO與中南半島年際降水量的關(guān)系

中南半島年均降水距平與年均Ni?o3.4指數(shù)的趨勢如圖5所示。統(tǒng)計表明，當(dāng)Ni?o3.4指數(shù)小于0時，年降水量較大，年降水正距平的幾率為64.7%;當(dāng)Ni?o3.4指數(shù)大于0時，年降水量較少，年降水負距平幾率為66.7%。

2.5不同季節(jié)的ENSO指數(shù)與中南半島年降水量的關(guān)系

為了研究中南半島夏季風(fēng)降水異常對ENSO的響應(yīng)，我們統(tǒng)計了中南半島年均降水與年均Ni?o3.4指數(shù)及四季的平均Ni?o3.4指數(shù)的關(guān)系。結(jié)果如表6所示?？梢钥闯?，中南半島的年降水量對于年際、不同季節(jié)的ENSO的都有一定反映，尤其對于前期冬季和春季，達到了95%的置信程度。中南半島年降水量與年平均的ENSO為負相關(guān)，即當(dāng)Ni?o3.4地區(qū)海表面溫度異常冷時（La Ni?a年），中南半島地區(qū)年平均降水量較大，反之亦然。中南半島年降水量和冬季的ENSO為負相關(guān)，前期冬季的Ni?o3.4地區(qū)的海表面溫度異常也可以一定程度上反映出本年度中南半島年降水量的變化，當(dāng)冬季Ni?o3.4地區(qū)的海表面溫度異常冷時（La Ni?a年），中南半島地區(qū)年平均降水量較大，反之亦然。同樣的結(jié)論可以用在中南半島年降水量和春季ENSO上。而中南半島的年降水量與夏季和秋季的海溫相關(guān)性并不明顯。

3 結(jié)論

中南半島年平均降水與冬季和春季的Ni?o3.4地區(qū)的海表面溫度為較好的負相關(guān)，且通過了0.05的顯著性檢驗;中南半島年平均降水與夏季和秋季的Ni?o3.4地區(qū)的海表面溫度沒有明顯的相關(guān)性;中南半島年平均降水與年平均的Ni?o3.4地區(qū)的海表面溫度為較好的負相關(guān)，且通過了0.05的顯著性檢驗。因此我們認為中南半島年平均降水與ENSO為較好的負相關(guān)，其中年平均降水對冬季和春季的ENSO響應(yīng)相對明顯。

參考文獻：

[1] 王黎娟， 何金海， 徐海明，等. 1998年南海夏季風(fēng)建立前后的突變特征及爆發(fā)過程[J]. 大氣科學(xué)學(xué)報， 1999， 22（2）：135-140.

[2] 王黎娟， 何金海， 管兆勇. 蘇門答臘地區(qū)對流活動及其與南海夏季風(fēng)建立的關(guān)系[J]. 大氣科學(xué)學(xué)報， 2004， 27（4）：451-460.

[3] Shukla J， Paolino D A. The Southern Oscillation and Long-Range Forecasting of the Summer Monsoon Rainfall over India[J]. Monthly Weather Review， 1998， 111（9）：1830.

[4] Pillai P A， Sahai A K. Moisture dynamics of the northward and eastward propagating boreal summer intraseasonal oscillations： possible role of tropical Indo-west Pacific SST and circulation[J]. Climate Dynamics， 2015， 47（3-4）：1-16.

[5] Trenberth K E， Fasullo J T， Kiehl J. Earths global energy budget.[J]. Bulletin of the American Meteorological Society， 2009， 90（3）.