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        ENSO事件對甘肅省夏季旱澇的影響

        2018-11-02 06:56:54彭超路學(xué)勤史霖魯鵬飛彭麗萍宋繼萍
        安徽農(nóng)學(xué)通報 2018年14期

        彭超 路學(xué)勤 史霖 魯鵬飛 彭麗萍 宋繼萍

        摘 要:根據(jù)1961—2016年甘肅省42個站點的降水資料及海溫資料,分析了ENSO事件對甘肅省夏季旱澇的影響,得出以下結(jié)論:(1)1961—2016年,El Ni?o事件共出現(xiàn)19次,La Ni?a事件共出現(xiàn)18次。(2)冬季ENSO指數(shù)與酒泉地區(qū)西部、隴東地區(qū)呈負相關(guān),與隴南地區(qū)、武威地區(qū)北部、酒泉地區(qū)東部呈正相關(guān)。(3)El Ni?o事件期間,酒泉地區(qū)西部、白銀到蘭州地區(qū)夏季降水偏少明顯,而酒泉到張掖地區(qū)北部及隴東地區(qū)偏多明顯;La Ni?a事件期間,全省夏季降水一致偏少。(4)El Ni?o事件期間,蒙古低渦偏強,西太副高位置偏西偏北,西南暖濕氣流偏強,隴東地區(qū)夏季降水偏多;而甘肅北部受異常氣旋式底部環(huán)流影響,酒泉到張掖地區(qū)北部處于冷暖空氣交匯區(qū),甘肅北部夏季降水偏多。(5)La Ni?a事件期間,西太平洋副熱帶高壓偏弱,位置偏東,導(dǎo)致來自低緯度地區(qū)的水汽無法輸送到甘肅,同時蒙古地區(qū)低渦減弱,使到達甘肅的冷空氣偏弱。

        關(guān)鍵詞:強ENSO事件;夏季旱澇;環(huán)流特征

        中圖分類號 P461 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2018)14-0110-03

        1 引言

        ENSO是熱帶海洋和大氣中的異?,F(xiàn)象,是全球大氣和海洋相互耦合的最強信號之一,它的發(fā)生往往會引起全球嚴(yán)重的氣候異常,從而給世界許多地區(qū)造成嚴(yán)重的旱澇災(zāi)害。ENSO是西北干旱預(yù)測的強訊號之一[1]。最早分析ENSO對西北干旱影響的是朱炳瑗和李棟梁[2],他們發(fā)現(xiàn)厄爾尼諾當(dāng)年西北地區(qū)東部3—9月降水偏少,厄爾尼諾次年降水偏多。后來李耀輝等[3-6]進一步討論了ENSO和西北地區(qū)春旱、秋旱的聯(lián)系。前人對ENSO事件影響我國西北內(nèi)陸甘肅的研究還較少,因此本文分析ENSO事件對甘肅省各地夏季旱澇的影響,以期對甘肅省氣候預(yù)測和旱澇防治起到積極的作用。

        2 資料與方法

        本文采用的資料如下:1961—2016年甘肅省42個測站夏季的降水資料,對部分站所缺觀測值進行剔除;1961—2016年美國環(huán)境預(yù)報中心(NCEP)和大氣研究中心(NCAR)夏季500hPa位勢高度場、850hpa風(fēng)場月平均的再分析資料,水平分辨率為2.5°×2.5°;海溫數(shù)據(jù)來自美國國家海洋和大氣管理局(NOAA),時間序列長度為1961—2016年,共56年。

        3 結(jié)果分析

        3.1 冬季ENSO指數(shù)分析 中國氣象局ENSO監(jiān)測小組采用的El Ni?o(La Ni?a)事件的定義標(biāo)準(zhǔn)為赤道東太平洋(0°N~10°S,180°E~90°W)的月平均海面溫度距平≥0.5℃(≤-0.5℃),持續(xù)時間≥6個月。El Ni?o事件或La Ni?a事件一般都在冬季強度最強,因此首先把1961—2016年冬季的ENSO指數(shù)進行合成,計算出1961—2016年Nino3.4區(qū)冬季海溫距平值(圖略)。由此可以看出,1961—2016年的56年中,El Ni?o事件出現(xiàn)19次(1964,1966,1969,1973,1977,1978,1980,1983,1987,1988,1992,1995,1998,2003,2005,2007,2010,2015,2016),La Ni?a事件出現(xiàn)18次(1965,1968,1971,1972,1974,1976,1984,1985,1989,1996,1999,2000,2001,2006,2008,2009,2011,2012)。

        3.2 ENSO指數(shù)和甘肅夏季降水的相關(guān)分析 將求出的冬季ENSO距平指數(shù)與甘肅省夏季降水的相關(guān)系數(shù),最后得到全省的分布圖(圖1)。從圖1可以看出,1961—2016年,ENSO距平指數(shù)與酒泉地區(qū)西部、隴東地區(qū)呈現(xiàn)出負相關(guān),其中隴東地區(qū)北部負相關(guān)較大;其他地區(qū)都是呈現(xiàn)正相關(guān),其中隴南地區(qū)、武威地區(qū)北部、酒泉地區(qū)東部正相關(guān)較大。整個甘肅省的相關(guān)分布,東、西部地區(qū)呈負相關(guān),中部多以正相關(guān)為主。

        3.3 不同ENSO事件影響甘肅夏季旱澇的合成分析 圖2給出ENSO暖、冷事件年甘肅夏季降水距平百分率的合成場。從圖2可以看出,1961—2016年,El Ni?o事件期間,酒泉地區(qū)西部、隴南地區(qū)南部、定西地區(qū)北部及蘭州、白銀、臨夏大部地區(qū)的夏季降水一致偏少,其它地區(qū)偏多,其中酒泉到張掖地區(qū)北部及隴東地區(qū)偏多明顯(圖2A);La Ni?a事件期間,甘肅全省夏季降水一致偏少,其中酒泉地區(qū)、張掖地區(qū)西部及隴東地區(qū)偏少明顯(圖2B)。

        3.4 不同ENSO事件的大氣環(huán)流特征 以上分析表明,El Ni?o和La Ni?a事件對甘肅夏季降水異常的影響存在明顯不同,造成這種差異的原因是El Ni?o和La Ni?a事件期間不同的大氣環(huán)流特征,圖3給出了El Ni?o和La Ni?a事件期間,夏季平均500hPa高度場及850hPa風(fēng)場異常合成分布圖。El Ni?o事件期間,夏季500hPa高度場異常合成圖(圖3A)上可以看到,在蒙古地區(qū)為負距平,而西太副高區(qū)為正距平,蒙古地區(qū)低渦偏強,西太副高增強,位置偏西偏北。700hPa風(fēng)場異常合成圖上(圖3C),云貴高原到陜西北部有異常偏強的西南暖濕氣流,因此隴東地區(qū)夏季降水偏多;而甘肅北部受異常氣旋式環(huán)流底部影響,處于冷暖空氣交匯區(qū),因此夏季降水偏多。El Ni?o事件有利于甘肅北部及東部降水偏多,其它地區(qū)降水偏少。La Ni?a事件期間,夏季500hPa高度場異常(圖3B)西太副高偏弱位置偏東,導(dǎo)致來自低緯度地區(qū)的水汽無法輸送到甘肅,同時蒙古地區(qū)低渦減弱,使到達甘肅的冷空氣也偏弱,因此甘肅夏季降水一致偏少;700hPa風(fēng)場異常合成圖上(圖3D),無明顯的水汽輸送或冷空氣影響甘肅,全省降水偏少。

        4 結(jié)論與討論

        本文利用近56年(1961—2016年)甘肅省42個站點的降水資料及海溫資料,初步分析了ENSO事件對甘肅省夏季旱澇的影響得出以下結(jié)論:

        (1)1961—2016年,El Ni?o事件共出現(xiàn)19次,La Ni?a事件共出現(xiàn)18次。El Ni?o事件和La Ni?a事(下轉(zhuǎn)124頁)(上接111頁)件基本在春夏季開始發(fā)展,冬季發(fā)展成熟。

        (2)ENSO冬季指數(shù)與酒泉地區(qū)西部、隴東地區(qū)呈現(xiàn)負相關(guān),其中隴東地區(qū)北部負相關(guān)較大;其它地區(qū)都呈現(xiàn)正相關(guān),其中隴南地區(qū)、武威地區(qū)北部、酒泉地區(qū)東部正相關(guān)較大。

        (3)El Ni?o事件期間,酒泉地區(qū)西部、隴南地區(qū)南部、定西地區(qū)北部及蘭州、白銀、臨夏大部地區(qū)的夏季降水一致偏少,其它地區(qū)偏多,其中酒泉到張掖地區(qū)北部及隴東地區(qū)偏多明顯;La Ni?a事件期間,甘肅全省夏季降水一致偏少,其中酒泉地區(qū)、張掖地區(qū)西部及隴東地區(qū)偏少明顯。

        (4)El Ni?o事件期間,蒙古地區(qū)低渦偏強,西太副高增強,位置偏西偏北,云貴高原到陜西北部有異常偏強的西南暖濕氣流,隴東地區(qū)夏季降水偏多;而甘肅北部受異常氣旋式環(huán)流底部影響,處于冷暖空氣交匯區(qū),因此夏季降水偏多。El Ni?o事件有利于甘肅北部及東部降水偏多,其他地區(qū)降水偏少。La Ni?a事件期間,西太副高偏弱,位置偏東,導(dǎo)致來自低緯度地區(qū)的水汽無法輸送到甘肅,同時蒙古地區(qū)低渦減弱,使到達甘肅的冷空氣也偏弱,因此甘肅夏季降水一致偏少。

        參考文獻

        [1]羅哲賢.中國西北干旱氣候動力學(xué)引論[M].北京:氣象出版社,2005:31-54.

        [2]朱炳瑗,李棟梁.1845—1988年期間厄爾尼諾事件與我國西北旱澇[J].大氣科學(xué),1992,16(2):185-192.

        [3]李耀輝,李棟梁,趙慶云.中國西北春季降水與太平洋秋季海溫的異常特征及其相關(guān)分析[J].高原氣象,2000,19(1):100-110.

        [4]李耀輝,李棟梁,趙慶云.太平洋秋季SSTA與西北地區(qū)春季降水的耦合性研究[C]//中國西北干旱氣候變化與預(yù)測研究(Ⅰ).北京:氣象出版社,2000:274-278.

        [5]李耀輝,李棟梁,趙慶云.ENSO對中國西北地區(qū)秋季異常降水的影響[M].北京:氣象出版社,2000:288-295.

        [6]李耀輝,李棟梁.ENSO循環(huán)對西北地區(qū)夏季氣候異常的影響[J].高原氣象,2004,23(6):930-935. (責(zé)編:張宏民)

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