東亞西風(fēng)急流的年代際變化對(duì)我國雨帶分布的影響

侯姝伊，張 蔚，岳 陽

（1.樂亭縣氣象局，河北樂亭 063600；2.豐南區(qū)氣象局，河北唐山 063300）

0 引言

我國降水位置、強(qiáng)度多變，旱澇頻發(fā)，葉篤正等[1]早期的研究表明，副熱帶西風(fēng)急流的北躍或南移影響亞洲地區(qū)氣候的季節(jié)變化；丁治英[2]研究發(fā)現(xiàn)江南雨帶多受高空急流影響，華南雨帶多受南亞高壓和高空急流的共同作用影響。但以往的研究對(duì)高空急流的年代際變化及其與我國降水雨帶分布的研究相對(duì)較少。為弄清這一問題，本文分析了東亞高空西風(fēng)急流的年代際和年變化特征，及其與我國降水雨帶平均緯度變化之間的關(guān)系，對(duì)于我國降水預(yù)報(bào)和研究有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 資料與方法

本文使用的資料包括：美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心（NCEP）和國家大氣中心（NCAR）提供的1981—2010年全球月平均緯向風(fēng)再分析資料；國家氣候中心提供的1981—2010年全國756站降水資料及各站點(diǎn)經(jīng)緯度。

根據(jù)200 hPa緯向風(fēng)的各月平均值進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)急流軸的定義（某一經(jīng)度上緯向風(fēng)極大值所在的位置），使用急流軸的位置變化來表示急流位置的南北移動(dòng)；根據(jù)全國降水資料，參考中國氣象局國家氣候中心給出的40年全國各月雨量平均分布情況，定義各月雨量在10～25 mm之間的平均緯度為雨帶的北端，并用其表示我國各月雨帶的南北移動(dòng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 急流軸與雨帶逐年位置變化特征

由圖1可以看出：1月急流軸與雨帶變化大致一致，在1983—2003年之間的變化具有良好的一致性；2月兩者緯度差逐漸減小，在1984—1986年、1988—1992年、1994—1997年、2003—2005年之間的一致性較好；3月急流軸和雨帶的基本重合，在1984—1986年、1991—1995年、1998—2006年之間的變化具有良好的一致性；4月兩者一致性相較其他月份更差，但在1991—1993年之間的變化較一致；5月急流軸波動(dòng)明顯，由雨帶的南部逐漸北移，兩者一致性較差；6月急流軸已經(jīng)位于雨帶的北部，且在1984—1986年、1994—1998年、2000—2007年等年份和雨帶之間的變化配合較好；7月、8月急流軸穩(wěn)定在雨帶的北部，且和雨帶的變化大致一致；9月急流軸跨度較7月、8月有所增大，雨帶跨度較小，比較穩(wěn)定，急流軸穩(wěn)定在雨帶的北部，且在20世紀(jì)80年代和雨帶的變化大致一致；10月兩者之間相距的緯度較8月、9月有所減小，但整體變化僅在1995—1999年之間較一致；11月、12月急流軸在雨帶北部，兩者相距的緯度有所減小，在大多數(shù)年份之間的變化具有良好的一致性。

圖1 多年平均1—12月急流軸（紅色）與雨帶（黑色）緯度位置隨年份變化

2.2 急流逐月變化特征

圖2為多年平均急流隨月份變化。從急流軸位置變化來看，1月到4月急流軸位于30°N附近，并稍微向南移動(dòng)，從4月開始急流軸向北移動(dòng)，進(jìn)入7月和8月后，急流位置達(dá)到最北，之后急流軸又開始向南移動(dòng)，進(jìn)入冬季急流軸最為偏南；從急流中心來看，1月到3月急流中心位于日本海附近，從4月開始明顯地向西移動(dòng)，在7月和8月移動(dòng)至我國新疆和內(nèi)蒙古地區(qū)，對(duì)我國內(nèi)陸地區(qū)的降水產(chǎn)生影響，9月到12月急流中心持續(xù)向東，仍移動(dòng)至日本海一帶；從急流強(qiáng)度來看，在12月、1月和2月急流強(qiáng)度達(dá)到最大，最大風(fēng)速可達(dá)到70 m/s，隨后急流強(qiáng)度逐漸減弱，在7月強(qiáng)度達(dá)到最小，隨后急流強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。

圖2 多年平均急流隨月份變化

2.3 急流軸輻散區(qū)和降水中心的分布特征

由圖3可以直觀地看出，隨著月份變化，降水雨量逐漸增加，到6月份和7月份降水中心明顯地集中在江浙滬一帶，隨后降水逐漸減少；在1月份至3月份急流出口區(qū)的左側(cè)均存在一個(gè)小范圍的降水區(qū)域，且該區(qū)域的降水量等于或大于其南部的降水中心；而在4月份至6月份降水區(qū)域位于急流軸的右側(cè)。分析為在不同月份急流入口區(qū)與出口區(qū)對(duì)我國降水分布的影響不同：在1月份至3月份我國降水主要受急流出口區(qū)左側(cè)的高空輻散影響，而在4月份至6月份我國降水主要受急流入口區(qū)右側(cè)的高空輻散影響。

圖3 1—12月份東亞高空西風(fēng)急流（單位m/s；等值線）和降水分布（填色）

3 結(jié)語

通過分析急流軸和雨帶的南北移動(dòng)和變化，及兩者是否存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出以下結(jié)論：總體而言，急流軸和雨帶的緯度變化之間對(duì)應(yīng)較好，尤其在1984—1989年和1991—2006年之間的大多數(shù)月份變化高度一致。從月份來看，1—3月、6—8月、10—12月，對(duì)于大多數(shù)年份而言，急流軸和雨帶的相關(guān)性都較好，而在季節(jié)轉(zhuǎn)換月份，如5月份和9月份，兩者之間并沒有表現(xiàn)出一致性。一年之中，1—4月份，急流軸先南移，4月份開始出現(xiàn)北移，8月份急流位置達(dá)到一年之中的最北位置，之后向南移動(dòng)，進(jìn)入冬季急流軸最為偏南。與此同時(shí)，急流中心由日本海附近向西移動(dòng)，在7月份和8月份移動(dòng)至我國內(nèi)陸地區(qū)并對(duì)降水產(chǎn)生影響，而后持續(xù)向東，仍移動(dòng)至日本海一帶。在冬季月份急流強(qiáng)度最大，隨后逐漸減弱，在7月份強(qiáng)度達(dá)到最小，之后逐漸增強(qiáng)；不同月份，急流入口區(qū)與出口區(qū)對(duì)我國降水分布的影響不同，1月至3月主要受急流出口區(qū)左側(cè)的高空輻散影響，4月至6月主要受急流入口區(qū)右側(cè)的高空輻散影響。