徐長哲等
摘要在對前人研究成果之上,總結(jié)西北東部地區(qū)春季降水異常的成因,并主要對印度洋海溫與我國西北地區(qū)降水的關(guān)系進(jìn)行探討。首先,從西北東部地區(qū)春季降水的時(shí)間分布特征分析,發(fā)現(xiàn)降水整體呈下降趨勢,且在1980年以后,降水變率明顯加大,旱澇頻繁;之后,分析西北地區(qū)降水與印度洋海溫關(guān)系發(fā)現(xiàn),印度洋海溫與西北地區(qū)降水有明顯的相關(guān)關(guān)系,西北地區(qū)降水受西南季風(fēng)影響十分顯著,所以印度洋海溫可以作為長期預(yù)報(bào)的預(yù)報(bào)因子。
關(guān)鍵詞西北東部;春季;異常降水;印度洋海溫;聯(lián)系
中圖分類號S161.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2014)21-07149-02
Relationship between Anomaly Spring Precipitation in Eastern Region of Northwest and Indian Ocean Sea Temperature
XU Changzhe et al (Haicheng Meteorological Bureau, Haicheng, Liaoning 114200)
AbstractBased on the research achievements, causes of spring anomaly precipitation in the eastern region of northwest were summarized. The relationship between Indian Ocean and the precipitation in northwest China was discussed. First of all, from the time distribution analysis, it was found that the overall precipitation had a descending trend, and since 1980, precipitation change rate significantly increased, frequent flood and drought. After that, the relationship between summer precipitation in northwest and Indian Ocean was analyzed, it was found that sea temperature of Indian Ocean has obvious relationship with northwest summer precipitation. The summer precipitation in northwest China was influenced significantly by the southwest monsoon, so the Indian Ocean sea temperature can be used as longterm forecasting factor.
Key words Eastern region of northwest; Spring; Anomaly precipitation; Sea temperature of Indian Ocean; Relationship
我國西北東部地區(qū)位于青藏高原東北側(cè),包括中國境內(nèi)35°N以北、100°~110°E區(qū)域,屬溫帶大陸性氣候。干旱是西北地區(qū)最主要的氣象災(zāi)害之一,頻繁發(fā)生的干旱事件造成水資源緊張、人畜飲水困難,且隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,干旱造成的損失將會越來越大,這不僅給當(dāng)?shù)丶Z食安全、社會穩(wěn)定帶來嚴(yán)重的威脅,而且西北干旱氣候環(huán)境的進(jìn)一步發(fā)展也將對全球的能量平衡過程及其空間分布狀態(tài)產(chǎn)生影響,從而可能會影響區(qū)域和全球的氣候變化及其分布狀況[1]。因此,越來越多的人開始關(guān)注西北干旱問題。
西北地區(qū)春季(3~5月)降水的變率大,且表現(xiàn)為很強(qiáng)的地域性,整個(gè)地區(qū)的降水峰度較正態(tài)分布為小,即較分散,也即西北大部分地區(qū)春季發(fā)生干旱的頻率高[2]。因此,研究西部地區(qū)春季降水對了解西部干旱有很大的幫助。 對于西北東部春季降水異常的成因分析,在以往的研究工作中已經(jīng)被大量涉及到。如郭江勇等對西北地區(qū)春季多雨少雨年的高空環(huán)流特征分析指出,多雨年與少雨年對應(yīng)的500 hPa的環(huán)流特征是異常的[3];李耀輝等對西北春季降水與太平洋秋季海溫的異常特征及其分析指出,西北地區(qū)的春季降水與前期秋季赤道中東太平洋海溫異常之間有比較清晰的遙相關(guān)[4];任宏利等對西北東部地區(qū)春季降水及水汽輸送特征分析指出,多雨年的異常水汽輸送,主要表現(xiàn)為東部海洋的向西輸送和前期菲律賓及其北部海區(qū)的向北輸送,內(nèi)陸和低緯海洋也有顯著相關(guān)信號,而與南亞季風(fēng)區(qū)關(guān)系不顯著[5]。筆者將在前人研究成果的基礎(chǔ)上,總結(jié)西北東部地區(qū)春季降水異常的成因,并主要對印度洋海溫與我國西北地區(qū)降水的關(guān)系進(jìn)行探討。
1 西北東部春季降水基本特征
1.1降水的時(shí)間分布 趙慶云等利用西北地區(qū)東部100個(gè)氣象觀測站1960~2000年逐日降水資料,對降水、極端降水事件及異常旱澇區(qū)域面積的季節(jié)變化進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,春季(3~5月)降水距平百分率總體呈下降趨勢;20世紀(jì)60年代、80年代初~90年代初降水偏多,90年代后期還有一個(gè)短暫的偏多期,但到90年代末又變?yōu)槠伲?0年代、90年代中期降水偏少;最大正距平出現(xiàn)在 1964 年,距平值達(dá)89% ,最大負(fù)距平出現(xiàn)在 1995 年,距平值達(dá)-50%[6]??梢?,西北地區(qū)東部降水年際變化特征明顯,降水正異常明顯大于負(fù)異常,但多雨年的次數(shù)較少,干旱年出現(xiàn)的頻率較高,這也是西北地區(qū)降水的一個(gè)顯著特色。
1.2 降水的空間分布李耀輝等對1960~1994年歷年春季(3~ 5月)的月、季總降水量EOF分析發(fā)現(xiàn),西北地區(qū)春季降水第一載荷向量場表現(xiàn)為一致的正值,反映了我國西北地區(qū)春季降水異常的整體分布特征;載荷向量的大值區(qū)(>0.6)位于甘肅省的河西東部、青藏高原東側(cè)及寧夏、陜西大部,中心載荷向量值為0.77,說明這里是西北春季降水異常的最敏感區(qū)域[4]。
2西北降水與印度洋海溫關(guān)系
秦寧生等用印度洋189個(gè)格點(diǎn)海面溫度距平與西北區(qū)的30個(gè)代表站汛期(6~8月)降水量作相關(guān)計(jì)算,結(jié)果發(fā)現(xiàn)自前一年1月到當(dāng)年5月,印度洋海溫與西北地區(qū)汛期降水均以正相關(guān)為主,這種相關(guān)性的持續(xù)性十分明顯;前一年1~2月,有2個(gè)明顯的相關(guān)系數(shù)高值區(qū),一個(gè)在澳大利亞西部(87.5°~107.5°E、12.5°~27.5°S),另一個(gè)在阿古拉斯海流區(qū)(42.5°~57.5°S、7.5°~22.5°S),相關(guān)系數(shù)最大中心達(dá)055以上,說明相關(guān)顯著;3~4月仍以正相關(guān)為主,但相關(guān)系數(shù)有所減小,5月份開始,首先在南赤道海流區(qū)出現(xiàn)一個(gè)大的正相關(guān)區(qū),隨著時(shí)間的推移該相關(guān)區(qū)也逐漸向南移動,強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng),到9月最強(qiáng),其中心穩(wěn)定在南印度洋海流中心附近,相關(guān)系數(shù)達(dá)0.61,10月份以后相關(guān)系數(shù)有所下降,但到了當(dāng)年2月份正相關(guān)區(qū)逐漸擴(kuò)大達(dá)并加強(qiáng)[7]。隨后徐小紅以西北5省的省會西安、蘭州、西寧、銀川、烏魯木齊的夏季降水資料與1959~1990年印度洋18個(gè)格點(diǎn)上的全年海溫資料分別進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)冬季印度洋海溫對各省降水的影響不顯著,只有蘭州相關(guān)較好,有一相關(guān)點(diǎn)密集區(qū),信度超過0.05,相關(guān)絕對值高達(dá)0.36以上,最大達(dá)0.48,西寧相關(guān)絕對值最大,為0.58;秋季印度洋海溫對蘭州、西安降水的影響較顯著,西安有一相關(guān)點(diǎn)密集區(qū),相關(guān)絕對值最大(0.43),蘭州為0.52;夏季印度洋海溫對西安、烏魯木齊降水的影響較為顯著,西安相關(guān)絕對值最大為0.47,烏魯木齊為0.41;春季西安有一相關(guān)點(diǎn)密集區(qū),相關(guān)絕對值最大為0.58,影響極為顯著[8]??梢?,印度洋海溫在各個(gè)季節(jié)對西安夏季降水影響最顯著,對蘭州和西寧的影響較一致,有可能是二者在地理位置上距離比較近,對銀川影響不大。
3 結(jié)論與討論
干旱是西北地區(qū)最主要的氣象災(zāi)害之一,而研究西部地區(qū)春季降水對了解西部干旱有很大的幫助。筆者在前人研究成果的基礎(chǔ)上,總結(jié)西北東部地區(qū)春季降水異常的成因,并主要對印度洋海溫與我國西北地區(qū)降水的關(guān)系進(jìn)行探討。首先,從西北東部地區(qū)春季降水的時(shí)間分布特征分析,發(fā)現(xiàn)降水整體呈下降趨勢,且在1980年以后,降水變率明顯加大,旱澇頻繁;之后,分析西北地區(qū)降水與印度洋海溫關(guān)系發(fā)現(xiàn),西北東部地區(qū)降水與印度洋海溫有一定的關(guān)系,西北地區(qū)降水受西南季風(fēng)影響十分顯著,所以印度洋海溫可以作為長期預(yù)報(bào)的預(yù)報(bào)因子。
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