摘要:研究安徽省最近幾十年春季連陰雨變化規(guī)律及其與厄爾尼諾/拉尼娜事件的關(guān)系,對提高春季連陰雨認識和防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義?;?961—2018年安徽省77站逐日降水量和日照時數(shù)、美國國家環(huán)境預(yù)報中心/美國國家大氣研究中心(NCEP/NCAR)再分析資料,采用EOF、合成等方法分析了安徽省春季連陰雨的變化特征,并探討不同類型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年對春季連陰雨的可能影響。結(jié)果表明:近58a安徽春季連陰雨日數(shù)、頻次和最長連陰雨過程天數(shù)均呈北少南多的分布特征,其中江南南部是大值中心。連陰雨日數(shù)具有明顯的減少趨勢,平均每10a減少1.0 d。連陰雨日數(shù)變化主要為全省一致型和南北反向型。東部型厄爾尼諾(拉尼娜)衰減年對應(yīng)安徽春季連陰雨日數(shù)偏多(少),中部型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年均有利于連陰雨日數(shù)偏少。東部型厄爾尼諾(拉尼娜)衰減年對應(yīng)春季西太平洋副熱帶高壓明顯偏強(弱)偏北(南),厄爾尼諾衰減年日本海高壓偏強,歐亞中高緯500 hPa高度場為兩脊一槽(一槽一脊)形勢,烏拉爾山高壓脊(低壓槽)明顯,貝加爾湖為寬廣低槽(高壓脊),槽底部(脊前)冷空氣持續(xù)南下,與西北太平洋異常反氣旋(氣旋)西側(cè)的西南暖濕(東北)氣流在江淮上空不斷匯合,有利于安徽春季連陰雨日數(shù)偏多(少)。中部型厄爾尼諾衰減年西太平洋副熱帶高壓偏強偏西偏南、外興安嶺為低壓槽,中部型拉尼娜衰減年貝加爾湖和西太平洋均為異常氣旋性環(huán)流,江淮地區(qū)均受偏北風(fēng)控制,對應(yīng)春季連陰雨日數(shù)偏少。
關(guān)鍵詞:春季連陰雨;厄爾尼諾;拉尼娜;衰減年
中圖法分類號:P466""" 文獻標志碼:A"""" DOI:10.12406/byzh.2022-160
Relationship between spring continuous rain over the Anhui province and different types of El Ni?o/La Ni?a decaying years
LUO Liansheng, WU Rong, DENG Hanqing, HE Dongyan
(Anhui Climate Center, Hefei 230031)
Abstract: It is a great significance to improve the understanding of spring continuous rain and to prevent and reduce disasters by studying the change rule of spring continuous rain over the Anhui province in recent decades and its relationship with El Ni?o/La Ni?a events. Based on the daily rainfall and sunshine hours at 77 stations in the Anhui province and the NCEP/NCAR reanalysis dataset, the variation character- istics of spring continuous rain over the Anhui province is studied and the possible impacts from different types of El Ni?o/La Ni?a decaying different years is discussed with the methods of EOF, composition analysis, and etc. The days, the frequency, and the longest days of spring continuous rain over the Anhui province during the past 58 years show similar distribution characteristics with less in the north, more in the south, and maximum in the south of Jiangnan. The number of spring continuous rainy days has an obvious decreasing trend and decreases by 1.0 day for every 10 years on average. The spatial distribution of continuous rain days includes two patterns: consistency in all areas and con- trary in the north and south. The number of spring continuous rainy days over the Anhui province is more (less) during the years with eastern pattern El Ni?o (La Ni?a) decaying, and is less during the years with central pattern El Ni?o/La Ni?a decaying. During the years with eastern pattern El Ni?o (La Ni?a) decaying, the West Pacific subtropical high (WPSH) is obviously stronger (weaker) and abnormally northward (southward), and the high pressure in the Sea of Japan is obviously stronger. In addition, there is a pattern of two ridges-one trough (one trough-one ridge) for 500 hPa geopotential height at the mid-high latitudes of Eurasia. The high ridge (low trough) over the Ural mountainsand the low trough over the Lake Baykal are evident. In the meantime, the cold air from the bottom (front) of the trough (ridge) continues flow- ing southward, converging continuously with the southwest warm (northeast cold) air low from the Western North Pacific anomalous anticy- clone (cyclone) over the Jianghui area, which leads to more (less) spring continuous rain over Anhui province. During the years with central pattern El Ni?o decaying, the WPSH is abnormally stronger and southwestward, and the low trough over the outer Xing’an Mountain is evi- dent. During the years with central pattern La Ni?a decaying, there is anomalous cyclonic circulation over the West Pacific and the Lake Baykal, and northerly wind prevails over the Jianghuai area, which leads to less spring continuous rain over the Anhui province."""""""" Key words: spring continuous rain; El Ni?o; La Ni?a; decaying years
引言
春季連陰雨是安徽省主要的氣象災(zāi)害之一,具有持續(xù)時間長、日照時間短、影響范圍廣、空氣濕度大的特征。春季連陰雨影響安徽中北部麥收和南部春播,不利于當?shù)剞r(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收。如,1991年5月中旬至6月初安徽省淮北平原出現(xiàn)長時間陰雨天氣,導(dǎo)致冬小麥麥穗發(fā)芽、霉變,造成當年小麥單產(chǎn)降低40%~50%(劉香華和李國師,2002)。2003年1月下旬至5月上旬,安徽大部地區(qū)出現(xiàn)低溫陰雨天氣,降水持續(xù)偏多,日照嚴重不足,各地農(nóng)作物普遍遭受漬澇,因其生長發(fā)育不良,小麥赤霉病、油菜菌核病等蔓延,致使夏糧減產(chǎn)3成左右(翟武全,2007)。同時,陰雨寡照天氣還會造成低能見度,影響交通運輸(何慧根等,2015)。因此,開展安徽省最近幾十年春季連陰雨變化規(guī)律研究,提高對春季連陰雨認識、科學(xué)決策防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。
對于春季連陰雨,我國氣象學(xué)者從其氣候特征、大氣環(huán)流背景、形成機制和氣候信號等方面進行了較多研究。研究表明,春季連陰雨具有發(fā)生頻率高、影響范圍廣、持續(xù)時間長的特點(馮明,1996;鄭衍欣等,2018)。春季連陰雨與歐亞中高緯穩(wěn)定的大氣環(huán)流、中緯度低槽頻繁活動和充足的南方水汽有密切聯(lián)系(施寧,1990,1991;何慧根等,2015)。厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)是熱帶太平洋海氣系統(tǒng)中最強的年際變化信號,對區(qū)域氣候乃至全球氣候異常都有明顯的影響。厄爾尼諾/拉尼娜事件對我國春季連陰雨有重要的影響。施寧(1990)研究指出,厄爾尼諾事件對長江中下游春季連陰雨具有顯著的增幅作用,何慧根等(2015)指出前期冬季拉尼娜事件有利于重慶春季連陰雨發(fā)生,吳洪顏等(2004)指出前期冬季太平洋海溫與江蘇春季連陰雨有明顯關(guān)系。近十幾年來,不同類型EN- SO 事件的研究成為了科學(xué)家們非常熱門的話題(Lar- kin et al.,2005;Ashok et al.,2007;Kug et al.,2009)??茖W(xué)家們根據(jù)海溫的空間分布形態(tài)將ENSO分為兩個類型:一類是海溫正異常位于赤道東太平洋的傳統(tǒng)EN- SO 事件(稱為東部型 ENSO),另一類是海溫正異常向西移到中太平洋海域的ENSO事件(稱為中部型ENSO)(Kao and Yu,2009;Yeh et al.,2009;陳文,2018)。許多研究表明不同類型ENSO事件對我國氣候的影響有明顯差異。這些研究主要分析不同類型ENSO事件對我國夏季降水、北方冬季氣溫和極端低溫、東部極端降水和低頻降水的影響(袁媛等,2012;汪子琪等,2017;吳萍等,2017;李艷等,2019;王黎娟等,2020),對春季連陰雨影響的分析較少。
安徽是我國糧食主產(chǎn)區(qū),春季連陰雨影響春播和夏收作物生長發(fā)育,對農(nóng)作物危害大。但對安徽省春季連陰雨的研究不多。劉瑞娜(2012,2016)研究了安徽春季連陰雨對油菜產(chǎn)量的影響,其研究時段為1980—2009年。李德(2015a,2015b)研究了安徽省淮北平原連陰雨對冬小麥灌漿的影響和危害,其研究的范圍局限于安徽淮北地區(qū)。目前尚未有研究2009年以來安徽春季連陰雨變化規(guī)律,也未有分析厄爾尼諾/拉尼娜事件與安徽春季連陰雨的關(guān)系。那么近10 a 來安徽春季連陰雨發(fā)生了怎樣的變化?不同類型厄爾尼諾/拉尼娜事件對安徽春季連陰雨有何影響?因此,有必要加入最新的資料,從更長時段分析安徽春季連陰雨的基本特征和變化規(guī)律,研究不同類型厄爾尼諾/拉尼娜事件與春季連陰雨的關(guān)系,為安徽春季連陰雨預(yù)測提供技術(shù)支撐。
1資料和方法
1.1資料來源
本文利用安徽省氣象信息中心提供通過質(zhì)量控制和檢驗的1961—2018年安徽77個氣象站逐日降水量和日照時數(shù)。采用美國NCEP/NCAR再分析資料中的1961—2018年逐月500 hPa位勢高度場、850 hPa位勢高度經(jīng)向風(fēng)和緯向風(fēng),分辨率為2.5°×2.5°(Kalnay et al.,1996)。根據(jù)《厄爾尼諾/拉尼娜事件判別方法》(GB/T 33666-2017)標準,當Nino 3.4指數(shù)3個月滑動平均值≥0.5℃(≤-0.5℃),且持續(xù)至少5個月,判定為一次厄爾尼諾(拉尼娜)事件。春季為3—5月,氣候態(tài)取1981—2010年。
1.2連陰雨指標
不同地區(qū)采用的連陰雨指標不盡相同,本文連陰雨指標采用的是安徽省氣象局的現(xiàn)行業(yè)務(wù)監(jiān)測標準(何冬燕等,2019),即:(1)連續(xù)5 d內(nèi)有大于等于4 d雨日或連續(xù)10 d內(nèi)有大于等于7 d雨日;(2)無降水日日照小于2 h,或允許有微量降水,但該日日照應(yīng)小于4 h;(3)連續(xù)3 d無降水則連陰雨過程結(jié)束;(4)連陰雨日數(shù)是指某一時期出現(xiàn)連陰雨過程的總?cè)諗?shù);(5)連陰雨頻次指某一時期出現(xiàn)連陰雨過程的次數(shù)。
1.3統(tǒng)計方法
本文運用多種統(tǒng)計方法分析安徽春季連陰雨的變化特征及其與厄爾尼諾/拉尼娜事件的關(guān)系。具體包括:采用線性傾向估計方法分析春季連陰雨變化趨勢;采用9 a高斯濾波值(黃嘉佑,2004)分析連陰雨年代際變化;利用經(jīng)驗正交函數(shù)(EOF)(魏鳳英,1999)分解方法分析連陰雨空間分布主要模態(tài),采用 North檢驗(North,1982)對主要模態(tài)進行顯著性檢驗;利用合成方法分析厄爾尼諾/拉尼娜事件與連陰雨的關(guān)系。
2結(jié)果與分析
2.1春季連陰雨時空分布特征
從安徽省1961—2018年平均春季連陰雨日數(shù)的空間分布(圖1a)看,連陰雨日數(shù)從北到南逐漸遞增。合肥以北連陰雨日數(shù)為3~12 d,合肥以南12~30 d,其中江南南部是大值中心,超過27 d 。春季連陰雨頻次(圖1b)、最長連陰雨過程天數(shù)(圖1c)空間分布均與連陰雨日數(shù)基本一致,合肥以北發(fā)生1~2次連陰雨過程,合肥以南2~4次,其中大別山南部、沿江西部和江南出現(xiàn)3次以上。沿淮淮北和江淮之間中東部最長連陰雨過程天數(shù)為15~40 d,大別山區(qū)、沿江和江南40~61 d,其中江南是大值中心,超過50 d 。最長連陰雨過程天數(shù)出現(xiàn)在2002年3月23日—5月22日,祁門和休寧兩站出現(xiàn)了長達61d的最長連陰雨過程。
安徽省1961—2018年春季連陰雨日數(shù)呈減少趨勢,通過了0.10顯著性水平檢驗,平均每10 a減少1.0 d,并伴有明顯的年際和年代際變化(圖2)。連陰雨日數(shù)最多的是1991年38 d,該年連陰雨不僅持續(xù)時間長,且出現(xiàn)范圍廣,全省77個站均出現(xiàn)連陰雨,最長連陰雨日數(shù)為黟縣59 d;最少的是2006年,全省只有20個站出現(xiàn)連陰雨。從連陰雨日數(shù)9 a高斯濾波曲線變化來看,連陰雨日數(shù)在20世紀80年代中期至90年代前期偏多,1985—1993年平均連陰雨日數(shù)為20 d,比常年偏多5d;而2004年以后明顯偏少,2004—2018年平均連陰雨日數(shù)為9 d,比常年偏少5 d,偏少年排名前四位中有3年(2006年、2008年和2011年)出現(xiàn)在2004年之后(圖2)。
對1961—2018年春季連陰雨日數(shù)距平進行 EOF 分解,前3個模態(tài)特征向量通過了α=0.05的North顯著性檢驗,并且累計方差貢獻達到77.8%,可以代表安徽春季連陰雨的主要空間分布型。EOF分解前3個模態(tài)特征向量方差貢獻率分別為:65.8%、8.4%和3.6%,其中第一模態(tài)方差貢獻占了65.8%,前兩個模態(tài)累計方差貢獻達74.2%。因此,文中只分析前兩個模態(tài)特征向量。EOF1表現(xiàn)出全省一致的正值,表明安徽春季連陰雨最主要的空間模態(tài)為全省一致型變化趨勢(圖3a),反映出連陰雨影響范圍廣,全省各地都發(fā)生了連陰雨,統(tǒng)計值從北到南逐漸增大,其中江南中部是大動為主,之后則以負值為主,說明2004年之后全省連陰雨日數(shù)偏少。從PC1變化來看,近58 a來,全省連陰雨日數(shù)呈現(xiàn)偏少趨勢,且通過了α=0.05的顯著性檢驗,表明偏少趨勢明顯(圖3c、d)。從 PC2變化來看,2012年以后正值出現(xiàn)較多,表明沿江江南連陰雨有增加的趨勢,但江北仍偏少(圖4d)。
2.2不同類型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年對春季連陰雨的影響
Wang (1995)研究指出:厄爾尼諾/拉尼娜事件在當年的春夏季為發(fā)展階段,秋冬季達到成熟階段,到次年春夏季為衰減階段。因此,這里只考慮厄爾尼諾/拉尼娜衰減階段對安徽春季連陰雨的影響。本文根據(jù) Wang(1995)劃分的厄爾尼諾/拉尼娜發(fā)展階段和衰減階段以及《厄爾尼諾/拉尼娜事件判別方法》(GB/T 33666-2017)統(tǒng)計的歷次厄爾尼諾/拉尼娜事件及類型,1961年以來共發(fā)生了11個東部型厄爾尼諾衰減年、7個中部型厄爾尼諾衰減年、9個東部型拉尼娜衰減年和4個中部型拉尼娜衰減年(表1)。
圖4給出了不同類型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年對應(yīng)安徽春季連陰雨日數(shù)距平的空間分布。由圖可見,東部型厄爾尼諾衰減年,安徽春季連陰雨日數(shù)偏多,其中沿淮及淮河以南偏多2~10 d,沿江西部和江南中南部是大值中心,偏多6 d以上(圖4a),沿淮和淮河以南部分地區(qū)通過了0.1顯著性水平檢驗(圖4a 圓點)。東部型拉尼娜衰減年春季連陰雨日數(shù)偏少,其中江南偏少4~12 d,江南南部通過了0.05顯著性水平檢驗(圖4c)??梢?,東部型厄爾尼諾與拉尼娜衰減年對安徽春季連陰雨的影響是相反的,江南是連陰雨日數(shù)偏多(少)中心,通過了0.05顯著性水平檢驗。但東部型厄爾尼諾衰減年通過顯著性區(qū)域明顯大于東部型拉尼娜衰減年,表明東部型厄爾尼諾/拉尼娜對安徽春季連陰雨的影響呈不對稱性。中部型厄爾尼諾衰減年,春季連陰雨日數(shù)偏少,其中沿江江南是偏少大值區(qū)(圖4b)。中部型拉尼娜衰減年春季連陰雨日數(shù)也偏少,大部偏少4~11 d,廬江站通過了0.05顯著性水平檢驗(圖4d)。中部型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年均有利于春季連陰雨日數(shù)偏少。東部型和中部型拉尼娜衰減年均有利于春季連陰雨日數(shù)偏少,但偏少中心位置有所差異,東部型江南是偏少中心,而中部型偏少中心往北移到沿江中東部和江淮中南部。由上可知,東部型厄爾尼諾/拉尼娜事件通過顯著性水平檢驗的區(qū)域明顯大于中部型厄爾尼諾/拉尼娜事件,表明東部型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年對春季連陰雨的預(yù)測指示意義強于中部型。因此,利用厄爾尼諾/拉尼娜事件預(yù)測安徽春季連陰雨時,不僅要考慮厄爾尼諾/拉尼娜不同位相還要考慮不同類型厄爾尼諾/拉尼娜事件的影響。
2.3不同類型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年大氣環(huán)流特征
上述分析表明,不同類型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年對應(yīng)安徽省春季連陰雨日數(shù)有明顯的差異,造成這種差異的原因是大氣環(huán)流對不同類型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年的響應(yīng)不同。已有研究表明,厄爾尼諾/拉尼娜主要通過西北太平洋的反氣旋或氣旋異常來影響東亞氣候(Zhang et al.,1996,1999;Wang et al.,2000)。下面用合成分析方法探討1961—2018年不同類型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年對應(yīng)春季大氣環(huán)流和水汽輸送異常特征。
圖5和圖6分別是1961—2018年不同類型厄爾尼諾衰減年和拉尼娜衰減年春季500 hPa位勢高度場和850 hPa風(fēng)場距平合成。對于東部型厄爾尼諾衰減年,春季500 hPa位勢高度距平場在東亞地區(qū)從南到北為“+-+”經(jīng)向距平波列,其中熱帶到副熱帶地區(qū)和70°N 以北地區(qū)為正距平區(qū),而中間的中高緯地區(qū)為負距平,其中貝加爾湖及其周圍為負距平大值中心,這是弱東亞—太平洋(EAP)遙相關(guān)型波列(黃榮輝,1990)(圖5a);西太平洋副熱帶地區(qū)正距平中心位于日本群島中南部,通過了0.05顯著性水平檢驗,表明西太平洋副熱帶高壓和日本海高壓明顯偏強。歐亞中高緯地區(qū)也為“+-+”緯向距平波列,對應(yīng)兩脊一槽形勢,貝加爾湖附近為低壓槽,烏拉爾山附近和俄羅斯東北部至新西伯利亞群島各為正距平大值中心,為明顯的高壓脊,表明這兩個地區(qū)阻塞高壓出現(xiàn)較為頻繁,歐亞中高緯經(jīng)向環(huán)流明顯,為江淮連陰雨天氣提供穩(wěn)定的大氣環(huán)流背景。對應(yīng)低層850 hPa風(fēng)場距平,西太平洋為異常反氣旋環(huán)流,反氣旋中心大約位于(140°E,21°N),西太平洋副熱帶高壓脊線南北位置較常年(17°N)明顯偏北,異常反氣旋西側(cè)的西南暖濕氣流(通過0.05顯著性水平檢驗)北上輸送到江淮地區(qū)(圖6a)。烏拉爾山高壓脊前的貝加爾湖附近為一寬廣槽區(qū),貝加爾湖東南部還分裂出小的低槽,冷空氣從低槽后部東移南下,由于日本海高壓的強盛阻擋,低槽東移緩慢,槽后部的冷空氣持續(xù)南下影響江淮地區(qū),西太副高西側(cè)的南方暖濕氣流又源源不斷輸送到江淮地區(qū)(圖6a),從而導(dǎo)致安徽出現(xiàn)持續(xù)陰雨天氣。因此,西太副高和日本海高壓的穩(wěn)定存在是造成春季連陰雨形成的重要條件。Wu (2003)研究指出厄爾尼諾事件發(fā)生次年春季西北太平洋低層反氣旋環(huán)流異常明顯,其西側(cè)的西南暖濕氣流增強,使得中國南方春季降水偏多。本文部分分析結(jié)果與其研究結(jié)論相同,不同的是他們研究的時段是1951—2000年且沒有區(qū)分不同類型厄爾尼諾事件,而本文研究時段為1961—2018年,新增了2000年以來的厄爾尼諾/拉尼娜事件。
對于東部型拉尼娜衰減年,500 hPa位勢高度距平場(圖5c)在東亞地區(qū)從南到北為“-+”經(jīng)向距平分布,大致以40°N為界,以南地區(qū)為負距平,以北地區(qū)為正距平。西太平洋為負距平區(qū),臺灣附近地區(qū)通過了0.05顯著性水平檢驗,表明西太副高偏弱。歐亞中高緯地區(qū)為“-+”緯向距平分布,其中烏拉爾山地區(qū)為負距平中心,對應(yīng)低壓槽,而貝加爾湖為正距平中心,對應(yīng)高壓脊,脊前偏北氣流南下控制我國東部地區(qū)。從東部型厄爾尼諾衰減年與拉尼娜衰減年500 hPa高度場差值合成(圖略)來看,烏拉爾山地區(qū)的正距平中心和貝加爾湖負距平中心均通過了0.05顯著性水平檢驗,副熱帶地區(qū)、我國東海和日本海大范圍正距平區(qū)通過了0.05顯著性水平檢驗,其中日本海附近通過了0.01顯著性水平檢驗,表明烏拉爾山高壓脊(低壓槽)、貝加爾湖低壓槽(高壓脊)、西太副高和日本海高壓是安徽春季連陰雨關(guān)鍵環(huán)流系統(tǒng)。在850 hPa低層風(fēng)場(圖6c),西太平洋地區(qū)為異常氣旋控制,中心位置位于(130°E,15°N)附近,氣旋西側(cè)盛行東北氣流(通過了0.05顯著性水平檢驗),與貝加爾湖脊前的偏北氣流相匯合,控制我國南方地區(qū),不利于其降水,相應(yīng)地安徽春季連陰雨日數(shù)偏少。
中部型厄爾尼諾衰減年對應(yīng)春季500 hPa高度距平場上(圖5b),東亞地區(qū)從南到北也為“+-+”經(jīng)向距平,西太平洋地區(qū)為正距平,對應(yīng)西太副高偏強。但與東部型厄爾尼諾衰減年不同的是,中間的負距平中心東移至外興安嶺,寬闊的負距平區(qū)抑制西太副高北抬,導(dǎo)致西太平洋副熱帶正距平區(qū)比東部型厄爾尼諾衰減年偏南,且正距平中心分裂為兩個,其中一個位于中南半島,另一個位于熱帶太平洋日界線以西,這兩個正距平中心均通過了0.05顯著性水平檢驗。從低層850 hPa風(fēng)場距平(圖6b)看得更為清楚,西太平洋為一個龐大的異常反氣旋環(huán)流,其中心位于菲律賓中部(大約在12°N,124°E),反氣旋較常年明顯偏強偏西偏南,異常反氣旋西側(cè)的西南氣流僅能輸送到華南地區(qū),同時外興安嶺低壓槽后的偏北氣流南下控制我國東部長江至黃河一帶地區(qū),導(dǎo)致這些地區(qū)春季降水偏少,相應(yīng)地春季連陰雨偏少。由上可見,中部型厄爾尼諾衰減年西太副高比東部型厄爾尼諾偏西偏南。 Weng (2009)、Yuan (2012a,2012b)和 Chen (2014)研究指出中部型厄爾尼諾激發(fā)出的冬春季西北太平洋異常反氣旋位置比東部型厄爾尼諾偏西,中國南方地區(qū)受異常高壓控制,導(dǎo)致降水偏少。本文研究得出中部型厄爾尼諾衰減年春季西太副高比東部型厄爾尼諾衰減年偏西的結(jié)論與他們一致,不同的是本文研究還表明中部型厄爾尼諾衰減年春季西太副高比東部型厄爾尼諾衰減年偏南,長江至黃河地區(qū)受外興安嶺低壓槽后偏北氣流控制,導(dǎo)致降水偏少。
中部型拉尼娜衰減年在500 hPa位勢高度距平場上(圖5d),歐亞中高緯大體為“+-”緯向距平分布,東亞中低緯地區(qū)為負距平區(qū),烏拉爾山附近為正距平中心,貝加爾湖東南側(cè)地區(qū)為負距平中心(通過了0.05顯著性水平檢驗),對應(yīng)在低層850 hPa風(fēng)場表現(xiàn)為異常的氣旋環(huán)流(圖6d),氣旋西南側(cè)的偏北氣流南下影響到我國東部。在低層風(fēng)場上,西太平洋地區(qū)為一個龐大的異常氣旋環(huán)流,其中心位于(20°N,145°E)附近,該氣旋西側(cè)的偏北氣流與貝加爾湖異常氣旋環(huán)流南側(cè)的西北氣流匯合,控制著江淮地區(qū),使得該地區(qū)春季降水偏少,相應(yīng)地春季連陰雨日數(shù)偏少。與東部型拉尼娜衰減年相比,中部型拉尼娜衰減年西太平洋異常氣旋中心更偏北,相應(yīng)地安徽省春季連陰雨日數(shù)偏少中心位于江淮到沿江一帶,比東部型拉尼娜衰減年(偏少中心位于江南)偏北(圖4)。張超美等(2021)研究表明厄爾尼諾(拉尼娜)衰減年,春季東亞地區(qū)低層850 hPa西太平洋為異常反氣旋(氣旋)。本文研究結(jié)論與他們大體一致,但他們的研究沒有區(qū)分不同類型厄爾尼諾/拉尼娜衰減事件,不同厄爾尼諾衰減年春季西太副高南北位置有明顯的差異,對長江中下游至江淮地區(qū)春季降水及連陰雨的影響也明顯不同。
3結(jié)論與討論
基于1961—2018年安徽省77站逐日降水量和日照時數(shù)、同一時段NCEP/NCAR逐月500 hPa位勢高度場和850 hPa風(fēng)場,利用EOF和合成等方法分析安徽省春季連陰雨的變化特征,并探討不同類型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年對安徽春季連陰雨的可能影響,主要結(jié)論如下:
(1)1961—2018年安徽春季連陰雨日數(shù)、頻次和最長連陰雨天數(shù)均呈北少南多的空間分布,合肥以北連陰雨日數(shù)為3~12 d,合肥以南12~30 d,江南南部是大值中心。近58年安徽春季連陰雨日數(shù)呈現(xiàn)顯著的減少趨勢,平均每10年減少1.0 d,并伴有明顯年代際變化。連陰雨日數(shù)在20世紀80年代中期至90年代前期偏多,2004—2018年明顯偏少。近58 a安徽春季連陰雨日數(shù)距平 EOF 分解前2個模態(tài)方差貢獻分別為65.8%和8.4%,其中EOF1對應(yīng)全省一致型,EOF2對應(yīng)南北反向型,2012年之后沿江江南連陰雨有增加趨勢。
(2)東部型厄爾尼諾(拉尼娜)衰減年對應(yīng)安徽省春季連陰雨日數(shù)偏多(少),其中江南均是大值中心,通過了顯著性水平檢驗。中部型厄爾尼諾/拉尼娜衰減事件有利于連陰雨日數(shù)偏少。東部型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年對安徽春季連陰雨的影響呈不對稱性,而且東部型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年對春季連陰雨的預(yù)測指示意義明顯強于中部型。
(3)東部型厄爾尼諾衰減年春季西太副高比常年明顯偏強偏北,日本海高壓偏強;歐亞中高緯500 hPa高度場為穩(wěn)定的兩脊一槽形勢,烏拉爾山高壓脊明顯,貝加爾湖附近為槽區(qū),槽底部冷空氣南下與西太平洋異常反氣旋西側(cè)的南方暖濕氣流在江淮上空不斷匯合,導(dǎo)致安徽出現(xiàn)持續(xù)陰雨天氣。東部型拉尼娜衰減年春季西太副高明顯偏弱,烏拉爾山地區(qū)為低壓槽,貝加爾湖為高壓脊,脊前偏北氣流與西太平洋異常氣旋西側(cè)的東北氣流匯合,控制江淮地區(qū),有利于春季連陰雨日數(shù)偏少。中部型厄爾尼諾衰減年春季西太副高偏西偏南,南方水汽止步于華南地區(qū),江淮地區(qū)受偏北氣流控制,對應(yīng)春季連陰雨日數(shù)偏少。中部型拉尼娜衰減年貝加爾湖周圍和西太平洋均為異常氣旋環(huán)流,江淮上空盛行偏北氣流,對應(yīng)春季連陰雨日數(shù)偏少。
本文主要從不同類型厄爾尼諾/拉尼娜事件角度出發(fā),分析了不同類型厄爾尼諾/拉尼娜衰減年對安徽春季連陰雨的影響,研究結(jié)論可望為安徽春季連陰雨預(yù)測提供參考依據(jù)。因篇幅所限,本文尚未討論厄爾尼諾/拉尼娜事件不同強度、持續(xù)時間與安徽春季連陰雨的關(guān)系。下一步,仍需要研究厄爾尼諾/拉尼娜事件的不同強度、持續(xù)時間與安徽春季連陰雨的關(guān)系,以期全面地認識厄爾尼諾/拉尼娜事件對安徽春季連陰雨的影響,為安徽春季連陰雨預(yù)測提供更充分的技術(shù)支撐。
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(責(zé)任編輯王銀平)