唐紅玉，吳遙，董新寧，劉曉冉，魏麟驍，張馳

(重慶市氣候中心，重慶 401147)

引言

長(zhǎng)期以來(lái)，許多科學(xué)研究[1-5]發(fā)現(xiàn)，海洋和大氣間有著密切的相互作用，且這種作用對(duì)氣候的影響非常明顯。就目前我國(guó)短期氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)而言，非常重要的一個(gè)參考因素就是大尺度海氣相互作用，相關(guān)的許多重要研究成果已廣泛應(yīng)用在短期氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)中。處于西南地區(qū)的重慶，其氣候往往受西南季風(fēng)的影響，而印度洋作為西南季風(fēng)的發(fā)源地，為季風(fēng)雨供給著水汽和各種能量, 印度洋海區(qū)海面溫度(以下簡(jiǎn)稱“海溫”)的異常變化，對(duì)西南地區(qū)乃至我國(guó)大部分地區(qū)天氣氣候的變化影響顯著。如劉宣飛和袁慧珍[6-7]認(rèn)為印度洋偶極子狀態(tài)發(fā)生時(shí)中國(guó)西南部異常西南氣流影響該地區(qū)降水。王黎娟等[8]、肖子牛等[9]、唐衛(wèi)亞和孫照渤[10-11]研究了異常海溫與降水及氣溫的關(guān)系。晏紅明和肖子牛[12-13]，晏紅明等[14]的數(shù)值模擬研究表明，印度洋赤道低緯地區(qū)的海溫異常影響亞洲夏季風(fēng)爆發(fā)時(shí)間及強(qiáng)度, 印度洋偶極子正位相增強(qiáng)了中國(guó)南方降水。賈小龍和李崇銀[15]認(rèn)為印度洋偶極子正位相年次年我國(guó)長(zhǎng)江流域降水偏多, 華南降水偏少。閔錦忠等[16]認(rèn)為當(dāng)南海、孟加拉灣和阿拉伯海春季海溫一致正異常時(shí), 夏季副熱帶高壓(以下簡(jiǎn)稱“副高”)偏南偏西偏強(qiáng), 長(zhǎng)江流域降水偏多。管兆勇和周鐵漢[17]研究了印度洋偶極子對(duì)1994年?yáng)|亞地區(qū)干熱的影響。李琰等[18]認(rèn)為ENSO 事件與印度洋偶極子同時(shí)發(fā)生時(shí)，次年6月長(zhǎng)江流域及以南地區(qū)降水較多。閆曉勇和張銘[19]認(rèn)為印度洋正偶極子位相期間，東亞地區(qū)的西南季風(fēng)爆發(fā)偏晚, 強(qiáng)度增強(qiáng), 我國(guó)大陸降水增多。楊明珠和丁一匯[20]認(rèn)為南印度洋偶極子事件對(duì)夏季降水在不同階段所起作用不同。

在近年來(lái)重慶的短期氣候預(yù)測(cè)工作中，短期氣候診斷和預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)人員發(fā)現(xiàn)，前期印度洋偶極子的位相變化與重慶夏季降水有明顯的一致性，可能是重慶夏季短期氣候預(yù)測(cè)的強(qiáng)信號(hào)之一。本文分析赤道(熱帶)印度洋偶極子(tropical Indian Ocean dipole, TIOD)與重慶夏季降水的關(guān)系，以期為短期本地夏季降水的短期氣候預(yù)測(cè)提供參考。

1 資料與方法

文中高度場(chǎng)資料為NCEP/NCAR的再分析月平均資料, 網(wǎng)格距為2.5°×2.5°, 海溫資料為英國(guó)氣象局2°×2°的月平均全球網(wǎng)格點(diǎn)資料，資料年限均為1961—2017年共57 a。

降水資料為重慶市氣候中心的重慶34個(gè)氣象臺(tái)站1961—2017年夏季降水量，文中氣候值為1981—2010年的標(biāo)準(zhǔn)值。分析中所用的TIOD指數(shù)選自國(guó)家氣候中心144項(xiàng)環(huán)流指數(shù)，其計(jì)算方法為熱帶西印度洋(10°S～10°N,50°E～70°E)的海溫距平與熱帶東印度洋(10°S～0°，90°E～100°E)的海溫距平之差；赤道太平洋海溫東、西差指數(shù)(EWI)的計(jì)算方法為標(biāo)準(zhǔn)化Nio3指數(shù)與5°S～5°N，110°E～160°E區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化海溫的差值。

本文時(shí)間序列相關(guān)分析均是指1961—2017年共57 a資料的統(tǒng)計(jì)分析。文中采用的主要分析方法有奇異值分解(SVD)，該方法對(duì)重慶夏季降水場(chǎng)和赤道印度洋區(qū)域海溫場(chǎng)兩個(gè)場(chǎng)進(jìn)行耦合分析，方法的詳細(xì)介紹見(jiàn)參考文獻(xiàn)[21]。此外本文還應(yīng)用了統(tǒng)計(jì)診斷分析中常用的多變量的經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分解(MV-EOF)、相關(guān)分析等氣候統(tǒng)計(jì)診斷分析方法。上述統(tǒng)計(jì)診斷技術(shù)方法的詳解及其在氣象學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)[22]。

2 印度洋偶極子與重慶夏季降水的關(guān)系分析

2.1 印度洋偶極子指數(shù)與重慶夏季降水的關(guān)系事實(shí)

在我國(guó)短期氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)中常用到的海溫指數(shù)中，定義熱帶西印度洋和熱帶東印度洋區(qū)域內(nèi)的海溫距平差為T(mén)IOD指數(shù)，該指數(shù)對(duì)熱帶印度洋地區(qū)東、西海溫西高東低(TIOD正位相)或西低東高(TIOD負(fù)位相)的空間分布模態(tài)特征有很好的表征，且研究[23]表明這種模態(tài)有明顯的季節(jié)位相特征，其通常在夏季開(kāi)始發(fā)展，秋冬季達(dá)到峰值，冬季則會(huì)很快衰減。

在重慶短期氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)工作中發(fā)現(xiàn)，上年秋冬季TIOD與次年重慶夏季降水關(guān)系密切。圖1為1961—2017年上年TIOD與次年重慶夏季降水變化，可以看出，重慶夏季降水異常年份，上年11月TIOD多有異常情況出現(xiàn)。如有氣象記錄以來(lái)重慶夏季降水最多的1998年，上年11月TIOD是1961年以來(lái)正異常最明顯的一年，其距平值達(dá)到2.2；夏季降水第二多的2007年和第四多的1983年，上年11月TIOD也是1961年以來(lái)正異常較為突出，其中2007年上年11月TIOD指數(shù)值距平達(dá)到1.3，1983年上年11月TIOD指數(shù)值距平為0.59。分析前期與同期季和月TIOD與重慶夏季降水的相關(guān)也同樣反映出重慶夏季降水與上年秋TIOD指數(shù)的關(guān)系最為密切，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.4，通過(guò)了95%的信度檢驗(yàn)(表1)。由前期和同期各月TIOD指數(shù)與重慶夏季降水的關(guān)系(圖2)可以看出，上年秋季和初冬12月TIOD與重慶夏季降水相關(guān)關(guān)系較同期明顯(通過(guò)了90%的信度檢驗(yàn))，尤其是上年11月，二者之間相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.54，通過(guò)了95%的信度檢驗(yàn)。

圖2 前期和同期逐月TIOD與重慶夏季降水的相關(guān)分析圖Fig.2 Monthly correlation between TIOD and summer precipitation in Chongqing from the last September to the synchronous August

圖1 1961—2017年上年11月TIOD(藍(lán)色線)其與重慶夏季降水距平百分率(橘色柱，單位：%)變化Fig.1 Variation of TIOD (blue line) in the last November and anomaly percentage of summer precipitation (orange bar, units: %) in Chongqing from 1961 to 2017

表1 前期和同期不同季節(jié)TIOD與重慶夏季降水的相關(guān)

由上年秋季和11月TIOD與重慶34個(gè)氣象臺(tái)站夏季降水的空間相關(guān)分析可見(jiàn)，秋季除重慶少部分地區(qū)外，大部分地區(qū)相關(guān)系數(shù)超過(guò)0.3，正相關(guān)關(guān)系較為明顯(圖3a)；而上年11月TIOD與重慶夏季降水的相關(guān)要顯著得多，尤其是西部長(zhǎng)江沿線及其以北地區(qū)，相關(guān)系數(shù)最高的可達(dá)0.8以上(圖3b)，通過(guò)了95%的顯著性檢驗(yàn)。

圖3 上年秋季(a)、11月(b)TIOD與重慶夏季降水的相關(guān)系數(shù)(擴(kuò)大100倍)空間分布Fig.3 Spatial distribution of correlation coefficients (enlarged 100 times) between TIOD of the last autumn (a) and November (b) and summer precipitation in Chongqing

2.2 前期印度洋海溫與重慶夏季降水的耦合關(guān)系分析

上述分析表明，重慶上年秋季11月TIOD指數(shù)的時(shí)間序列與重慶夏季降水的密切關(guān)系，說(shuō)明重慶夏季降水與前期TIOD的時(shí)間序列相關(guān)關(guān)系顯著，那么這種關(guān)系是否確實(shí)存在于重慶夏季降水與上年秋季TIOD分布型中呢？為此，選取1961—2017年赤道印度洋區(qū)域15°S～15°N、45°E～115°E范圍內(nèi)海溫資料與重慶34個(gè)氣象臺(tái)站夏季降水資料，采用SVD方法，分析前期印度洋海溫和重慶夏季降水兩個(gè)場(chǎng)的空間分布型耦合關(guān)系。

由兩場(chǎng)耦合的第一模態(tài)空間分布型可以看出，當(dāng)上年秋季印度洋海溫表現(xiàn)出西正東負(fù)的模態(tài)分布型(圖4a)時(shí)，對(duì)應(yīng)的重慶夏季降水則表現(xiàn)出正位相的分布型(圖4b)，該分布型解釋了兩場(chǎng)模態(tài)分布型總方差的73.9%，表明這對(duì)空間分布型有著密切的耦合相關(guān)關(guān)系，是兩場(chǎng)最為重要的耦合分布模態(tài)。該分布型的時(shí)間系數(shù)也表明，前期赤道印度洋海溫東西相反的模態(tài)變化和重慶夏季降水存在基本一致的年際變化(圖4c)關(guān)系，兩場(chǎng)時(shí)間序列相關(guān)系數(shù)為0.4，統(tǒng)計(jì)相關(guān)關(guān)系明顯且通過(guò)了95%的信度檢驗(yàn)。由兩場(chǎng)耦合的第二模態(tài)空間分布型可以看出，當(dāng)上年秋季印度洋海溫表現(xiàn)出基本的一致正(負(fù))距平模態(tài)分布型(圖5a)時(shí)，對(duì)應(yīng)的重慶夏季降水則表現(xiàn)出大部分地區(qū)負(fù)(正)位相的分布型(圖5b)，該分布型解釋了兩場(chǎng)總方差的13.1%，兩場(chǎng)時(shí)間序列相關(guān)系數(shù)為0.38，通過(guò)了95%的信度檢驗(yàn)，雖然其方差貢獻(xiàn)較小，但是僅次于第一模態(tài)的兩場(chǎng)耦合模態(tài)，表明這對(duì)空間分布型也有較為密切的耦合相關(guān)關(guān)系。由二者的時(shí)間系數(shù)變化(圖5c)可以看出，該模態(tài)似乎更多地反映了前期赤道印度洋海溫和重慶夏季降水的年代際變化關(guān)系?？傊?，兩個(gè)模態(tài)累計(jì)方差貢獻(xiàn)占總方差的87%，僅前兩個(gè)模態(tài)就已經(jīng)能解釋兩場(chǎng)的主要耦合分布型，且第一耦合模態(tài)方差貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他模態(tài)，是兩場(chǎng)最為主要的耦合分布模態(tài)。由時(shí)間系數(shù)的變化可以看出，第一模態(tài)主要反映出兩場(chǎng)年際變化的相互作用與影響，對(duì)季節(jié)氣候預(yù)測(cè)的意義更為明顯，故在下文的分析中，主要分析代表TIOD第一耦合模態(tài)的分布型對(duì)重慶夏季降水的影響。

圖4 上年11月印度洋海溫(a)與重慶夏季降水(b)的奇異值分析第一模態(tài)空間分布型及兩場(chǎng)的時(shí)間系數(shù)(c；紫色線：重慶夏季降水，藍(lán)色線：印度洋海溫)Fig.4 The first mode of singular value decomposition of SST of the last November in the Indian Ocean (a) and summer precipitation in Chongqing (b) and time coefficients (c) between summer precipitation in Chongqing (purple line) and SST in the Indian Ocean (blue line)

圖5 上年11月印度洋海溫(a)與重慶夏季降水(b)的奇異值分析第二模態(tài)空間分布型及兩場(chǎng)的時(shí)間系數(shù)(c；紫色線：重慶夏季降水，藍(lán)色線：印度洋海溫)Fig.5 The second mode of singular value decomposition of SST of the last November in the Indian Ocean (a) and summer precipitation in Chongqing (b) and time coefficients (c) between summer precipitation in Chongqing (purple line) and SST in the Indian Ocean (blue line)

以上分析確實(shí)說(shuō)明上年秋季TIOD模態(tài)與重慶夏季降水存在正相關(guān)關(guān)系，即當(dāng)上年秋季11月TIOD出現(xiàn)西正東負(fù)的正位相狀態(tài)時(shí)，重慶次年夏季降水易出現(xiàn)全區(qū)域一致偏多的分布型，而當(dāng)上年秋季11月TIOD出現(xiàn)西負(fù)東正的負(fù)位相狀態(tài)時(shí)，重慶次年夏季降水易出現(xiàn)一致偏少的分布型?？臻g相關(guān)分布也表明，赤道印度洋上年秋季TIOD與重慶各地夏季降水為正相關(guān)關(guān)系，高相關(guān)中心位于重慶中西部地區(qū)，最大相關(guān)系數(shù)在0.8以上。SVD分析也證實(shí)了上年11月TIOD是重慶夏季降水預(yù)測(cè)的重要前兆影響信號(hào)，這種關(guān)系對(duì)于重慶夏季降水的氣候預(yù)測(cè)具有較強(qiáng)的指示意義，是重慶夏季氣候預(yù)測(cè)的重要前兆信號(hào)之一。

3 印度洋偶極子影響重慶夏季降水的成因分析

影響因子及機(jī)理的揭示是氣候預(yù)測(cè)能力提高的關(guān)鍵所在，而決定短期氣候變化的根本原因是海陸氣相互作用[24]。氣候預(yù)測(cè)相關(guān)業(yè)務(wù)和科研人員長(zhǎng)期的預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)實(shí)踐表明，海洋異常在全球氣候異常和海氣相互作用方面有重大作用，這也在海氣相互作用方面的理論研究進(jìn)展和氣候系統(tǒng)模式的發(fā)展中均得到了證實(shí)[25-26]。若想追根溯源影響某一地區(qū)氣候的最終原因，需先分析影響其氣候的直接原因，即大氣環(huán)流。為了解上年秋季TIOD與重慶夏季降水關(guān)系密切的原因是否為印度洋海溫異常通過(guò)對(duì)大氣環(huán)流的影響，從而造成重慶夏季降水的異常，首先需清楚影響重慶夏季降水的主要環(huán)流系統(tǒng)。圖6a是重慶夏季降水與同期夏季500 hPa高度場(chǎng)的相關(guān)，可以看出，重慶夏季降水的偏多(或偏少)與歐亞地區(qū)中高層大氣環(huán)流高、中、低緯度+、-、+(-、+、-)的高度距平分布有關(guān)，其代表的主要大氣環(huán)流系統(tǒng)是高緯度烏拉爾山以東巴爾克什湖以北地區(qū)的阻塞高壓(簡(jiǎn)稱“烏山阻高”)、中緯度的低值系統(tǒng)、低緯度的西太平洋副熱帶高壓和印度低壓。即說(shuō)明當(dāng)烏山阻高明顯、中緯度30°～37°N多低值系統(tǒng)，西太平洋副高偏強(qiáng)、位置偏南時(shí)，重慶夏季降水偏多。

進(jìn)一步分析上年11月TIOD與夏季500 hPa高度場(chǎng)的相關(guān) (圖6b)，可以看出，其與重慶夏季降水和高度場(chǎng)的相關(guān)幾乎一致，上年11月TIOD與夏季高度場(chǎng)的相關(guān)同樣顯示出從高緯度到低緯度“+、-、+”的相關(guān)分布，反映出當(dāng)上年11月TIOD正位相(負(fù)位相)時(shí)，次年夏季環(huán)流場(chǎng)上從高到低均表現(xiàn)出烏山阻高明顯(不明顯)、中緯度30°～37°N多(少)低值系統(tǒng)，西太平洋副高偏強(qiáng)(弱)、位置偏南(北)的特征。利用目前業(yè)務(wù)定義的副高特征指數(shù)，計(jì)算西太平洋副高強(qiáng)度、脊線、西伸脊點(diǎn)指數(shù)與重慶夏季降水的相關(guān)系數(shù)可知，重慶夏季降水與其強(qiáng)度呈明顯正相關(guān)，與脊線呈明顯負(fù)相關(guān)，同時(shí)與西伸脊點(diǎn)呈弱的負(fù)相關(guān)關(guān)系(表2)，也證明當(dāng)西太平洋副高偏強(qiáng)(弱)偏南(北)偏西(東)時(shí)，重慶夏季降水易偏多(少)。

圖6 重慶夏季降水(a)和上年秋季TIOD(b)與夏季500 hPa高度場(chǎng)的相關(guān)(黑色區(qū)域?yàn)橄嚓P(guān)系數(shù)小于等于-0.3的區(qū)域，灰色區(qū)域?yàn)橄嚓P(guān)系數(shù)大于等于0.3的區(qū)域)Fig.6 Correlation (a) between summer precipitation in Chongqing and summer geopotential height at 500 hPa as well as that (b) between TIOD of the last autumn and summer geopotential height at 500 hPa (black area for correlation coefficients equal to or less than -0.3, gray area for correlation coefficients equal to or greater than 0.3)

表2 西太平洋副高指數(shù)與重慶夏季降水的相關(guān)

上述特征正好是重慶夏季典型的降水偏多的大氣環(huán)流型，而上年秋季赤道印度洋海溫的偶極型分布與這種大氣環(huán)流型密切關(guān)聯(lián)。LI and MU[27]也發(fā)現(xiàn)，赤道印度洋海溫偶極子指數(shù)與全球500 hPa位勢(shì)高度間相關(guān)系數(shù)的分布，在北半球極為明顯的是25°～40°N緯度上空有一條負(fù)相關(guān)帶，且一些滯后相關(guān)系數(shù)的計(jì)算表明，TIOD指數(shù)超前5個(gè)月時(shí)相關(guān)的形勢(shì)也存在。本文的分析與其結(jié)論一致，但發(fā)現(xiàn)這種關(guān)系超前7個(gè)月也仍然存在。

進(jìn)一步計(jì)算提取影響重慶夏季降水的500 hPa環(huán)流關(guān)鍵區(qū)平均距平值，包括a指數(shù)：15°～25°N、100°～130°E(西太平洋副高區(qū))，b指數(shù)：20°～25°N、71°～85°E(印度低壓區(qū))，c指數(shù)：33°～38°N、100°～130°E(中緯度低值系統(tǒng)區(qū))，d指數(shù)：46°～55°N、60°～90°E(烏山阻高區(qū))，連同上年秋季11月TIOD和重慶夏季降水量(R)共6個(gè)變量，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后再進(jìn)行MV-EOF。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，分解后前兩型模態(tài)累積方差貢獻(xiàn)可占到總方差的83.1%，能反映大多數(shù)降水的環(huán)流和前期秋季TIOD配置型。分析結(jié)果顯示，重慶夏季降水偏多時(shí)，上年秋季TIOD和同期大氣環(huán)流配置型包括：第一型，上年秋季TIOD正位相，次年夏季烏拉爾山有阻塞高壓發(fā)展、西太平洋副高偏強(qiáng)偏南、印度低壓偏弱、中緯度氣旋等低值系統(tǒng)活躍(圖7a)；第二型：上年秋季TIOD正位相，次年夏季烏拉爾山無(wú)阻塞高壓發(fā)展、西太平洋副高偏弱、印度低壓偏強(qiáng)、中緯度氣旋等低值系統(tǒng)偏強(qiáng)(圖7b)。故在重慶夏季降水偏多的環(huán)流型中，中緯度有低值系統(tǒng)是相對(duì)最為關(guān)鍵的因素，再加上阻塞高壓和西太平洋副高的配合，極易造成重慶夏季降水的偏多。

圖7 影響重慶夏季降水的大氣環(huán)流主要關(guān)鍵區(qū)指數(shù)和上年11月TIOD指數(shù)多變量經(jīng)驗(yàn)正交分解(a.第一模態(tài)，b.第二模態(tài))Fig.7 Multivariate empirical orthogonal function of key circulation indexes that affect summer precipitation in Chongqing and TIOD of the last November (a. the first mode, b. the second mode)

由上文分析可知，重慶夏季降水偏多的年份除西太平洋副高的加強(qiáng)西伸和位置偏南外，中緯度有低值系統(tǒng)的配合也較為關(guān)鍵。上年秋季TIOD正位相的次年夏季，中緯度上空易出現(xiàn)低值系統(tǒng)，從而重慶夏季降水易偏多。但統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在少部分年份上年秋季TIOD負(fù)位相的次年夏季，重慶夏季降水出現(xiàn)了偏多的情況(圖1)，其原因是否是太平洋海溫對(duì)降水起到了一定的作用呢？選取重慶夏季降水歷史最多的5 a和歷史最少的5 a，分別分析其上年秋季(圖8a、c)和冬季(圖8b、d)印度洋和太平洋海溫距平分布。在重慶夏季降水偏多年，上年秋季(圖8c)和冬季(圖8d)印度洋海溫呈西北正東南負(fù)的分布(即TIOD為正位相)，而赤道中西太平洋則為西負(fù)東正的距平分布，少雨年正好相反(圖8a、b)，說(shuō)明除赤道印度洋外，赤道太平洋海溫對(duì)重慶夏季降水也有一定影響。為進(jìn)一步分析少部分年份上年秋季TIOD負(fù)位相的次年夏季，重慶夏季降水也出現(xiàn)偏多的原因(此時(shí)TIOD作用是不明顯的)，故計(jì)算EWI進(jìn)行進(jìn)一步分析。

圖8 重慶夏季降水歷史最少年(a、b)、最多年(c、d)上年秋季(a、c)、冬季(b、d)印度洋和太平洋海溫距平分布(單位： ℃)Fig.8 Distribution of SST anomaly in the Indian Ocean and the Pacific in the last autumn (a, c) and winter (b, d) of years of the least (a, b) and most (c, d) summer precipitation in Chongqing (units: ℃)

下面深入分析上年秋季TIOD明顯正位相時(shí)次年夏季重慶降水異常偏多的原因。圖9為上年秋季TIOD明顯正位相時(shí)次年夏季850 hPa風(fēng)場(chǎng)距平場(chǎng)的合成圖，可以看出赤道印度洋地區(qū)為異常的東風(fēng)或東北風(fēng), 使得印度洋上空向北輸送的水汽減少，但西太平洋地區(qū)的菲律賓反氣旋異常偏強(qiáng)，有利于西太平洋副高加強(qiáng)西伸并位置偏南，沿西太平洋副高西南部有較強(qiáng)的西南氣流，來(lái)自西太平洋的該支氣流將充沛的水汽向西南方向輸送，并與中高緯度異常偏北氣流正好交匯于包括重慶在內(nèi)的長(zhǎng)江流域，從而造成重慶地區(qū)夏季降水的偏多。分析發(fā)現(xiàn)，在重慶夏季降水異常偏多的年份，如1997、2006和2015年，在上年秋季TIOD正位相異常的同時(shí)，赤道太平洋有 El Nio 現(xiàn)象發(fā)生。LI and MU[27]認(rèn)為，赤道太平洋 ENSO 和TIOD通過(guò)異常的赤道大氣緯向垂直環(huán)流聯(lián)系，使得兩事件有顯著的相關(guān)并相互維持。李琰等[18]認(rèn)為前期兩事件正位相同時(shí)發(fā)生時(shí), 兩大洋間的連帶關(guān)系使得西太平洋暖池的下沉運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，而這種劇烈的下沉運(yùn)動(dòng)也很可能存在一個(gè)延遲效應(yīng), 使得這種下沉持續(xù)到初夏。黃榮輝和孫鳳英[28]的研究也表明，太平洋暖池?zé)釥顟B(tài)與菲律賓的對(duì)流活動(dòng)強(qiáng)弱存在正相關(guān)關(guān)系, 當(dāng)熱帶西太平洋暖池溫度下降時(shí), 暖池的暖水向東傳播, 菲律賓周?chē)鷮?duì)流活動(dòng)減弱，在該地區(qū)有反氣旋環(huán)流異常, 這將有利于西太平洋副高西伸和季風(fēng)雨帶在長(zhǎng)江流域的維持。與上述的研究結(jié)論一致，本文的分析結(jié)論從另一個(gè)角度證實(shí)，當(dāng)上年秋季TIOD出現(xiàn)異常正位相時(shí)，后期西太平洋菲律賓地區(qū)有反氣旋的環(huán)流異常，從而有利于西太平洋副高加強(qiáng)西伸和位置偏南，從而不斷給長(zhǎng)江流域輸送水汽，加之高緯度烏山阻高和中緯度低值系統(tǒng)的配合，極易造成重慶夏季降水的偏多。而當(dāng)赤道太平洋有ENSO暖事件和前期TIOD事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，兩事件有顯著的相關(guān)并相互維持，兩個(gè)事件的作用相互疊加，使得西太平洋地區(qū)菲律賓反氣旋異常偏強(qiáng)，進(jìn)而使得西太平洋副高加強(qiáng)西伸并位置偏南，同時(shí)我國(guó)東部至西北太平洋30°～40°N區(qū)域范圍的低值系統(tǒng)異?；钴S，從而造成重慶夏季降水的極端異常偏多。由此可見(jiàn)，前期赤道印度洋海溫和前期及同期赤道太平洋海溫的異常型是影響重慶夏季降水異常的前兆信號(hào)，提前關(guān)注這兩個(gè)信號(hào)，可為重慶夏季氣候趨勢(shì)預(yù)測(cè)提供有意義的參考。

圖9 上年秋季TIOD明顯正位相次年夏季850 hPa風(fēng)場(chǎng)距平Fig.9 Wind anomaly at 850 hPa in summer when TIOD is in obviously positive phase in the last autumn

4 結(jié)論與討論

1)上年秋季TIOD模態(tài)與重慶夏季降水存在正相關(guān)關(guān)系，即當(dāng)上年秋季11月TIOD出現(xiàn)西正東負(fù)的正位相狀態(tài)時(shí)，重慶次年夏季降水易現(xiàn)全區(qū)域一致偏多的分布型，而當(dāng)上年秋季11月TIOD出現(xiàn)西負(fù)東正的負(fù)位相狀態(tài)時(shí)，重慶次年夏季降水易出現(xiàn)一致偏少的分布型。這種關(guān)系對(duì)于重慶夏季降水的氣候預(yù)測(cè)具有較強(qiáng)的指示意義，是重慶夏季氣候預(yù)測(cè)的重要前兆信號(hào)之一。

2)上年11月TIOD與夏季500 hPa高度場(chǎng)的相關(guān)和重慶夏季降水與500 hPa高度場(chǎng)的相關(guān)幾乎一致，均顯示出從高緯度到低緯度“+、-、+”的相關(guān)分布，反映出當(dāng)上年11月TIOD正位相(負(fù)位相)時(shí)，次年夏季環(huán)流場(chǎng)上從高到低均表現(xiàn)出烏山阻高明顯(不明顯)、中緯度30°～37°N多(少)低值系統(tǒng)活躍(不活躍)、西太平洋副熱帶高壓偏強(qiáng)(弱)、位置偏南(北)的特征，這種特征正好是重慶夏季典型的降水偏多的大氣環(huán)流型，而上年秋季赤道印度海溫的偶極型分布與這種大氣環(huán)流型密切關(guān)聯(lián)。

3)當(dāng)上年秋季TIOD出現(xiàn)異常正位相時(shí)，后期西太平洋菲律賓地區(qū)有反氣旋環(huán)流異常，從而有利于西太平洋副高加強(qiáng)西伸和位置偏南，從而不斷給長(zhǎng)江流域輸送水汽，加之高緯度烏拉爾山陰塞高壓和中緯度低值系統(tǒng)的配合，極易造成重慶夏季降水的偏多。

4)當(dāng)赤道太平洋有ENSO暖事件和前期TIOD事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，兩事件有顯著的相關(guān)并相互維持，兩個(gè)事件的作用相互疊加，使西太平洋地區(qū)菲律賓反氣旋異常偏強(qiáng)，進(jìn)而使得西太平洋副高加強(qiáng)西伸并位置偏南，同時(shí)我國(guó)東部至北太平洋30°～40°N區(qū)域范圍的低值系統(tǒng)異?；钴S，從而可造成重慶夏季降水的極端異常偏多。前期赤道印度洋海溫和前期及同期赤道太平洋海溫的異常型是影響重慶夏季降水異常的前兆信號(hào)，提前關(guān)注這兩個(gè)信號(hào)，可為重慶夏季氣候趨勢(shì)預(yù)測(cè)提供有意義的參考。

5)對(duì)于重慶夏季降水，印度洋海溫是一個(gè)有前兆性的影響信號(hào)，它與夏季北半球主要的大氣活動(dòng)中心和影響我國(guó)長(zhǎng)江流域的大氣環(huán)流系統(tǒng)之間有著相互聯(lián)系，這種關(guān)系對(duì)短期氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)有非常重要的指示意義。其主要原因可能是通過(guò)大氣對(duì)海溫的響應(yīng)作用造成的。但對(duì)于其上年秋季TIOD正位相時(shí)菲律賓反氣旋加強(qiáng)與重慶夏季降水偏多之間的物理機(jī)制以及TIOD與EWI處于正位相時(shí)，對(duì)菲律賓反氣旋維持和加強(qiáng)、兩大洋海溫異常對(duì)重慶地區(qū)降水的不同作用等問(wèn)題還不是很清楚。作者將在今后繼續(xù)深入開(kāi)展這方面的研究工作。