陳明璐,智海
(1南京信息工程大學(xué),江蘇,南京210044;2廣西玉林市氣象局,廣西,玉林,537000)
華南是我國(guó)降水量最充沛的地區(qū),4—6月份稱為華南前汛期,是華南旱澇災(zāi)害的多發(fā)期,洪澇災(zāi)害嚴(yán)重威脅到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,給社會(huì)帶來(lái)極大的損失。多年來(lái),國(guó)內(nèi)的氣象工作者對(duì)華南地區(qū)降水異常的形成機(jī)制和影響因子方面進(jìn)行了相當(dāng)多的研究和探討。如馬慧等對(duì)華南前汛期降水異常的時(shí)空變化及環(huán)流特征進(jìn)行了分析[1-2],陳長(zhǎng)勝等研究了華南前汛期降水異常與水汽輸送的關(guān)系[3],李向紅分析了華南大范圍暴雨副熱帶高壓的演變特征及可能機(jī)制[4]。玉林市地處于華南南部,南瀕熱帶海洋,北為大容山,西為六萬(wàn)大山,東為云開(kāi)大山,境內(nèi)河流密布,地理環(huán)境比較復(fù)雜。玉林降水異常變化除了受華南大環(huán)流背景場(chǎng)影響外,也有自己的特征變化,其中6月份是降水異常變化最大的月份之一,暴雨等災(zāi)害性天氣發(fā)生頻繁,范圍廣,強(qiáng)度大,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),影響系統(tǒng)主要有高空槽、切變線、地面弱冷空氣及熱帶氣旋等。本文主要研究玉林市6月份降水變化特征,對(duì)多、少雨年的環(huán)流異常特征進(jìn)行分析等。
(1)采用玉林市及其轄區(qū)4個(gè)縣站共5個(gè)臺(tái)站的1961~2013年6月份的月降水資料;
(2)1961—2013年NCEP/NCAR月平均再分析資料的高度場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)、垂直速度場(chǎng)。
對(duì)53年來(lái)五個(gè)臺(tái)站6月份降水量平均值進(jìn)行挑選,定義降水距平百分率≥50%的年份為降水異常多雨年,分別是:1966、1971、1981、1994、2003、2008年;定義降水距平百分率≤-50%的年份為降水異常少雨年,分別是:1982、1983、1985、1990、2003年。
從圖1可以看到,1961~2013年53年來(lái),總的降水趨勢(shì)變化并不明顯,但是降水年際變化比較明顯。1960年代中期—1970年代中期降水相對(duì)偏多,1980年代—1990年代中期為相對(duì)少雨期,1990年代中期—2000年代中期降水正常波動(dòng),2000年代中期后降水又開(kāi)始增多。
圖1 玉林地區(qū)6月份降水距平的年際變化曲線(。)、5年滑動(dòng)平均曲線(…)及其趨勢(shì)曲線(━)
眾所周知,南亞高壓和西太平洋副熱帶高壓的位置和變動(dòng)與我國(guó)主要雨帶的位置和季節(jié)性變化有密切關(guān)系,他們的北跳或南撤以及持續(xù)停留,直接決定了華南、長(zhǎng)江流域及華北地區(qū)的雨帶長(zhǎng)短或旱澇情況。玉林地區(qū)地處華南南部,以上環(huán)流系統(tǒng)異常對(duì)其降水異常同樣有重大作用,因此,本文主要對(duì)玉林地區(qū)6月份降水異常多、少雨年的環(huán)流特征及對(duì)降水有重大影響作用的物理因子進(jìn)行合成對(duì)比分析,希望能為以后同期降水變化及研究提供一些幫助。
一般來(lái)說(shuō),南亞高壓脊線的平均位置6月份在28°N。從合成結(jié)果看,多雨年的100hPa合成高度距平場(chǎng)(圖2a),45°N以南的大陸和海洋位于負(fù)的高度距平區(qū),可見(jiàn)南亞高壓比常年偏弱。而在少雨年(圖2b),中低緯大陸和海洋高度距平都為正值,表明南亞高壓比常年偏強(qiáng)。
圖2 玉林地區(qū)6月份降水偏多(a)、偏少(b)年100hPa合成高度距平場(chǎng)
常年6月份份西太平洋副熱帶高壓脊線位于20°N附近,即華南大陸以南、海南島北部地區(qū),已經(jīng)十分接近玉林地區(qū)所處緯度,其脊線位置和中心強(qiáng)度與玉林地區(qū)6月份降水的異常有著密切的關(guān)系。圖3c、3d為玉林地區(qū)6月份降水異常偏多、少年的500hPa合成高度距平場(chǎng)。在降水偏多年(圖3c),中國(guó)低緯大陸和45°N以南的洋面皆為負(fù)的高度距平區(qū),表明副高比常年偏弱,有利于玉林地區(qū)多雨;而降水偏少年(圖3d),中低緯的大陸和海洋上為較強(qiáng)的正高度距平區(qū),表明副高比常年增強(qiáng),副高控制之下,受其下沉氣流影響,應(yīng)為晴朗少云天氣,故玉林地區(qū)少雨。
強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)是降雨形成的重要條件之一。分別對(duì)玉林地區(qū)6月份降水異常多、少雨年對(duì)應(yīng)的500hPa垂直運(yùn)動(dòng)的距平分布進(jìn)行合成分析,結(jié)果可見(jiàn),在降水偏多年(圖4e),玉林地區(qū)上空為負(fù)距平,上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),有利于強(qiáng)降水的發(fā)生;而在降水偏少年(圖4f),情況相反,玉林地區(qū)上空為垂直運(yùn)動(dòng)的正距平區(qū),上升運(yùn)動(dòng)受到抑制,不利于降水的形成。
圖3 玉林地區(qū)6月份降水偏多(c)、偏少(d)年500hPa合成高度距平場(chǎng)
分析玉林地區(qū)6月份降水異常多、少雨年的100hPa和925hPa合成散度場(chǎng),可以看到,在多雨年(圖5h,圖6j),玉林地區(qū)100hPa上空為正距平區(qū),925hPa為負(fù)距平區(qū),少雨年(圖5i,圖6k)則正好相反,這說(shuō)明,多雨年高層輻散加強(qiáng),低層輻合加強(qiáng),有利于上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)生和維持,造成強(qiáng)降水;而少雨年高層輻散減弱,低層輻合減弱,則不利于上升運(yùn)動(dòng),造成少雨。
圖4 玉林地區(qū)6月份降水偏多(e)、偏少(f)年500hPa合成垂直速度距平場(chǎng)
水汽條件也是造成強(qiáng)降水的重要條件之一,對(duì)玉林地區(qū)6月份降水異常多、少雨年的850hPa的水汽通量散度合成分析可得(圖略),在多雨年,玉林地區(qū)低層的水汽通量輻合加強(qiáng),少雨年則呈現(xiàn)相反情況。
圖5 玉林地區(qū)6月份降水偏多(h)、偏少(i)年100hPa合成散度距平場(chǎng)
玉林地區(qū)1961~2013年共53年來(lái),6月份降水有明顯的年際變化,但降水的總趨勢(shì)變化不明顯,通過(guò)對(duì)其降水異常偏多、少雨年進(jìn)行合成對(duì)比分析,可得:
(1)玉林地區(qū)6月份降水偏多年,南亞高壓偏弱,西太平洋副高偏弱;降水少雨年則為南亞高壓偏強(qiáng),西太平副高比常年偏強(qiáng)。
(2)玉林地區(qū)6月份降水偏多年,500hPa垂直運(yùn)動(dòng)偏強(qiáng),降水偏少年則相反。
(3)玉林地區(qū)6月份降水偏多年,高層輻散和低層輻合都是加強(qiáng),有利于上升運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)和維持,容易形成降水,同時(shí)低層有強(qiáng)的水汽通量散度輻合;降水偏少年高層輻散和低層輻合作用減弱,不利于上升運(yùn)動(dòng),同時(shí)低層水汽通量輻合較弱,不利于降水的發(fā)生。
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