謝 威
(株洲水文水資源勘測(cè)局 株洲市 412000)
厄爾尼諾南方濤動(dòng) (elnio-southern oscillation,ENSO)是目前為止唯一已經(jīng)確認(rèn)的真實(shí)的全球尺度震蕩,也是迄今為止人類所觀測(cè)到的全球大氣和海洋相互耦合的最強(qiáng)信號(hào)之一。ENSO的發(fā)生、發(fā)展會(huì)導(dǎo)致區(qū)域甚至全球大氣環(huán)流異常,并對(duì)我國(guó)降水造成顯著影響。目前許多學(xué)者開展了相關(guān)的研究,并且得到了一些有價(jià)值的結(jié)論,Pan等認(rèn)為,ENSO爆發(fā)后的翌年夏季,東亞夏季風(fēng)一般偏弱,西太平洋副高偏南,江淮降水偏多,華北和華南降水偏少,這是經(jīng)典的ENSO型降水分布理論。ENSO事件對(duì)于不同的區(qū)域,其影響方式、強(qiáng)度和持續(xù)性都表現(xiàn)出不一樣的區(qū)域性特點(diǎn)。
株洲市位于我國(guó)中部地區(qū),湖南省東部,與沿海地區(qū)相比,學(xué)者關(guān)于ENSO事件對(duì)株洲降雨的研究幾乎沒(méi)有。因此,本文通過(guò)對(duì)株洲市1986~2015年降水變化的趨勢(shì)分析,探討ENSO對(duì)其不同季節(jié)降水的影響,為株洲市的雨水情預(yù)報(bào)和防汛抗旱提供決策依據(jù)。
株洲市位于湖南省東部偏北,羅霄山脈西麓,南嶺山脈至江漢平原的傾斜地段上,市域總體地勢(shì)東南高、西北低。北中部地形嶺谷相間,盆地呈帶狀展布,東南部均為山地,山巒疊嶂。株洲市屬亞熱帶季風(fēng)氣候,四季分明,雨量充沛、光熱充足,風(fēng)向冬季多西北風(fēng),夏季多正南風(fēng),年平均氣溫(16~18)℃。株洲市域的河流長(zhǎng)度5 km以上341條,30 km以上的19條,100 km以上的7條,均屬湘江水系,湘江干流在株洲市域全程89.6 km,占湘江總長(zhǎng)的10.46%,市域內(nèi)湘江一級(jí)支流較大的有洣水、淥水;湘江二級(jí)支流長(zhǎng)度在100 km以上的有洣水、攸水、澄潭江、鐵水等4條。株洲市水文站網(wǎng)的分布圖如圖1所示。
本文所涉及的數(shù)據(jù)包括兩個(gè)部分:株洲市降水?dāng)?shù)據(jù)和可以表征ENSO的數(shù)據(jù)。株洲市的降水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源于株洲地區(qū)多個(gè)基本雨量站1986~2015年間30年序列整編資料的逐月降水平均值。表征ENSO的指標(biāo)選用NOAA氣候中心CPC發(fā)布的海洋尼諾指數(shù)。本文采用圖表對(duì)比、概率統(tǒng)計(jì)的方法判別ENSO時(shí)間對(duì)株洲市降水的影響。
圖1 株洲市水文站點(diǎn)分布圖
本文的研究數(shù)據(jù)是基于海洋尼諾指數(shù)ONI,它是在NOAA氣候中心CPC發(fā)布的Nino3.4區(qū)的海表溫度距平指數(shù)資料基礎(chǔ)上3個(gè)月的滑動(dòng)平均值(圖2為NOAA公布的1986~2015年逐月ONI指數(shù)圖),將oni指數(shù)大于等于0.5的連續(xù)5個(gè)月或5個(gè)月以上者定義為El Nino事件年,將ONI指數(shù)小于等于-0.5的連續(xù)5個(gè)月5或個(gè)月以上者定義為L(zhǎng)a Nina事件年,按此劃分1986~2015年發(fā)生的El Nino事件為9次100個(gè)月,如附表所示。
圖2 1986~2015年逐月ONI指數(shù)
附表 1986~2015年ENSO事件表
本研究將1986~2015年30年間表征El Nino事件的逐月ONI指數(shù)與株洲市汛期月平均降雨量進(jìn)行了對(duì)比 (如圖3)。從圖3中可以看出1986~2015年降水量總體呈波動(dòng)起伏變化,30年沒(méi)有明顯的降水增多或減少的趨勢(shì),株洲市近30年汛期降水共有7次明顯偏多,其中有4次發(fā)生了El Nino事件發(fā)生當(dāng)年,1次發(fā)生在了El Nino事件結(jié)束當(dāng)年,2次與El Nino事件年相隔大于1年,并且在El Nino事件發(fā)生或結(jié)束年出現(xiàn)汛期雨量偏多的年份,次年汛期降水量都會(huì)出現(xiàn)較大幅度的較少。
相同地,本研究將1986~2015年30年間表征El Nino事件的逐月ONI指數(shù)與株洲市秋冬季平均月降雨量進(jìn)行了對(duì)比(如圖4)。從圖4可以明顯地看出,近30年發(fā)生的9次El Nino事件結(jié)束年,除了2009年,株洲市秋冬季月平均降水量都出現(xiàn)了較明顯的減少。
通過(guò)對(duì)近30年株洲市汛期和秋冬季月平均降水量與ENSO事件發(fā)生的對(duì)比,得出以下結(jié)論:
(1)株洲汛期降水量一定程度上會(huì)受到ENSO事件的影響,當(dāng)ENSO事件發(fā)生年或結(jié)束年,特別是發(fā)生年,需警惕汛期強(qiáng)降水的發(fā)生,同時(shí)由ENSO事件引起的強(qiáng)降水年的次年需警惕汛期干旱的可能。
(2)株洲冬秋季的降水量與ENSO事件有著顯著地關(guān)系,當(dāng)ENSO時(shí)間發(fā)生后,秋冬季的降水會(huì)明顯減少,需警惕秋冬季干旱發(fā)生。
圖3 厄爾尼諾事件與株洲市汛期降水量的關(guān)系
圖4 厄爾尼諾事件與株洲市秋冬季降水量的關(guān)系
本文通過(guò)株洲市水文站點(diǎn)降水量實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)與ENSO事件的對(duì)比,初步得到了ENSO事件對(duì)株洲市總體降水量的影響,為株洲市的雨水情預(yù)報(bào)工作提供了依據(jù),為防汛抗旱提供了指導(dǎo)。
[1]薛雙奕,楊東,馬露.遼寧省氣候變化與厄爾尼諾相關(guān)性分析[J].測(cè)繪科學(xué),2016,9(41):54-58.
[2]徐群.前期南方濤動(dòng)與我國(guó)汛期(6-10月)西太平洋副高活動(dòng)的相關(guān)分析[J].科學(xué)通報(bào),1986,31(20):1-10.
[3]勵(lì)申申,壽紹文.赤道東太平洋海溫與我國(guó)江淮流域夏季旱澇的成因分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2000,11(3):331-338.
[4]孔春燕,屠其璞.全球氣候背景下厄爾尼諾對(duì)中國(guó)東部汛期降水的影響[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào),2003,26(1):84-88.
[5]薛峰,劉長(zhǎng)征.中等強(qiáng)ENSO事件對(duì)中國(guó)東部夏季降水的影響及其與強(qiáng)ENSO的對(duì)比分析 [J].科學(xué)通報(bào),2007,52(23):2798-2805.
[6]龔道溢,王紹武.ENSO對(duì)中國(guó)四季降水的影響[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào),1998,7(4):45-52.
[7]唐曉春,袁中友.近60年厄爾尼諾事件對(duì)廣東省旱災(zāi)的影響[J].地理研究,2010,11(29):1932-1939.