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江南春季降水的年際變化及其與后期梅雨的關(guān)系

2013-11-12 13:11:04馬天宇
科技視界 2013年26期
關(guān)鍵詞:梅雨環(huán)流東亞

馬天宇

(中國(guó)民用航空局 空管局氣象中心,中國(guó) 北京 100122)

0 引言

我國(guó)江淮地區(qū)人口稠密,農(nóng)業(yè)資源豐富,工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),在全國(guó)具有重要的戰(zhàn)略地位。一般每年6月中旬至7月上旬,在我國(guó)的江淮流域常會(huì)出現(xiàn)一段連陰雨天氣,雨量很大,由于此時(shí)正值江南梅子黃熟季節(jié),故稱(chēng)“梅雨”。梅雨是我國(guó)江淮流域春末夏初過(guò)渡季節(jié)中的一種重要天氣氣候現(xiàn)象,每年入出梅的遲早、梅雨期的長(zhǎng)短、梅雨量的豐枯,梅雨量的強(qiáng)弱,直接影響到江淮地區(qū)的旱澇。研究梅雨的發(fā)生發(fā)展規(guī)律,做好梅雨降水的預(yù)報(bào)服務(wù)工作,將對(duì)保障我國(guó)的人民財(cái)產(chǎn)安全及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行,有十分重要的意義。

春季位于長(zhǎng)江中下游以南(中國(guó)東南部,以下簡(jiǎn)稱(chēng)江南)的江南春雨是東亞獨(dú)特的天氣氣候現(xiàn)象。其形成機(jī)制及特征量異常與東亞季風(fēng)環(huán)流及副熱帶高壓的時(shí)間演變具有密切的關(guān)系;另外,東亞季風(fēng)環(huán)流及副熱帶高壓變化又對(duì)其后的梅雨降水有較大的影響。因此,研究江南春季降水的變化規(guī)律,將對(duì)進(jìn)一步研究梅雨降水的規(guī)律提供幫助。

1 研究資料與方法

1.1 研究資料

本研究中所用的資料為全國(guó)738個(gè)氣象站點(diǎn)1961-2004年逐日降水量觀測(cè)資料。在綜合考慮站點(diǎn)數(shù)據(jù)的時(shí)間序列長(zhǎng)度、完整性,代表性及所需區(qū)域的基礎(chǔ)上,從中選出1961年到2004年連續(xù)44年、區(qū)域分別為:北緯 110~120°,東經(jīng) 24~30°、北緯 110~120°,東經(jīng) 27~34°所含站點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù),分別用于分析江南春季降水的變化規(guī)律和梅雨降水的變化規(guī)律。

1.2 研究方法

本問(wèn)對(duì)北緯 110~120°, 東經(jīng) 24~30°區(qū)域內(nèi)各站點(diǎn)每年 13-27°候區(qū)域平均雨量分析,用于江南春季降水的變化規(guī)律研究以及北緯110~120°,東經(jīng)27~34°區(qū)域內(nèi)各站點(diǎn)每年6月第4候-7月第2候區(qū)域平均雨量分析計(jì)算,用于梅雨降水的變化規(guī)律研究。研究中,標(biāo)準(zhǔn)化處理出每年江南春季降水區(qū)域平均值,挑選出春季降水偏多和偏少的年份,畫(huà)出對(duì)應(yīng)的后期梅雨季節(jié)的降水分布,分析前期降水偏多或偏少對(duì)應(yīng)的后期梅雨異常情況。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 江南地區(qū)1961-2004年春季降水量的年際變化

2.1.1 江南地區(qū)1961-2004年春季降水量的年際變化

圖1 1961-2004年江南春雨日均降水

圖2 1961-2004年江南春雨日均降水距平

通過(guò)上圖及相關(guān)計(jì)算可以看出:1961-2004年間,江南地區(qū)春季平均日降水 44年的平均為 5.6mm,極大值為8.0mm(1975年),極小值為 3.1mm(1971 年)。

2.1.2 江南地區(qū)1961-2004年春季降水量異常年份選取

將1961-2004江南春季降雨區(qū)域平均日均降水量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。將處理后大于1和小于-1的年份選取,作為江南春季降雨的異常年份。經(jīng)過(guò)處理,降水量較多(大于1)的年份為:1969年、1973年、1975年、1980年、1983年、1991年;降水量較少(小于1)的年份為:1963年、1965年、1971年、1974年、1985年。

2.2 梅雨1961-2004年區(qū)域平均日降水量的年際變化

2.2.1 梅雨1961-2004年區(qū)域平均日降水量的年際變化

圖3 1961-2004年梅雨日均降水

2.2.2 江南春雨異常年的梅雨空間分布及比較

江南春雨較多時(shí)梅雨空間合成分布(1969年、1973年、1975年、1980年、1983年、1991年):

通過(guò)圖3及相關(guān)計(jì)算可以看出:1961-2004年間,梅雨季平均日降水 44 年的平均值為 7.0mm,標(biāo)準(zhǔn)差為 2.3,極大值為 11.0mm(1983年),極小值為 2.3mm(1978 年)。

圖4

江南春雨較少時(shí)梅雨空間分布(1963年、1965年、1971年、1974年、1985 年):

圖5

兩種春雨情況下梅雨空間分布的比較分析:

梅雨的空間分布不均勻,有明顯南北差異,一般情況下,南部降水量較大,北部降水量較小。降水量最大值區(qū)域一般在南部地區(qū)。春雨較多的年份,梅雨的降水量明顯偏多;同樣,春雨較少的年份,梅雨的降水量偏少。春雨較多的年份,梅雨的降水雨帶及最大值區(qū)域明顯比較偏南;同樣,春雨較少的年份,梅雨的降水雨帶及最大值區(qū)域比較偏北。

3 可能原因分析

由于比較春雨較多的年份和春雨較少的年份,梅雨空間分布狀況有比較明顯的北移。故希望從對(duì)梅雨有較大應(yīng)響的東亞季風(fēng)的強(qiáng)弱進(jìn)行對(duì)兩者關(guān)系的分析。郭其蘊(yùn)等人研究結(jié)果表明:東亞夏季風(fēng)強(qiáng)的階段,中國(guó)東部夏季更容易出現(xiàn)華北與華南雙多雨帶的降雨格局,而在夏季風(fēng)弱的階段,多雨帶則更容易發(fā)生在長(zhǎng)江中下游地區(qū)。這一結(jié)果,與本文梅雨空間分布變化的結(jié)論比較一致。

另外,由江南春季降雨的形成機(jī)制(機(jī)制略)可知,江南春季降水的建立的時(shí)間,降水的量,也可以推測(cè)出東亞夏季風(fēng)強(qiáng)弱變化及副高的變化趨勢(shì)。因此,就可通過(guò)夏季季風(fēng)環(huán)流及副熱帶高壓找到江南春季降雨與其后梅雨降水的關(guān)系。

4 結(jié)論

江南春雨較少時(shí) ,這是由于東亞夏季風(fēng)加強(qiáng),高原近側(cè)氣旋性環(huán)流加強(qiáng),使江南地區(qū)出現(xiàn)異常反氣旋性環(huán)流(氣旋性輻合環(huán)流減弱)所致,這時(shí),夏季江淮地區(qū)的梅雨降水也較少,這是由于東亞夏季風(fēng)強(qiáng)時(shí),副高更容易北移出現(xiàn)華北與華南雙多雨帶的降雨格局,使江淮梅雨期變短,雨量減少。

江南春雨較多時(shí),南海副高減弱較晚,長(zhǎng)江中下游至江淮地區(qū)梅雨時(shí)間更長(zhǎng),降水偏多,這主要是由于東亞夏季風(fēng)減弱,南海副高偏強(qiáng),華南的異常西南風(fēng)與圍繞高原的異常反氣旋環(huán)流的偏北風(fēng)在長(zhǎng)江中下游流域形成異常氣旋性環(huán)流所致。

[1]陳菊英.初夏南海高壓強(qiáng)是長(zhǎng)江流域夏澇的強(qiáng)信號(hào)[J].中國(guó)減災(zāi),1998,8(3):20-23.

[2]段安民,毛江玉,吳國(guó)雄.孟加拉灣季風(fēng)爆發(fā)可預(yù)測(cè)性的分析和初步應(yīng)用[J].高原氣象,2004,23(1):18-25.

[3]孫穎,丁一匯.1999年?yáng)|亞夏季風(fēng)異常活動(dòng)的物理機(jī)制研究[J].氣象學(xué)報(bào),200361(4):406-420.

[4]萬(wàn)日金,吳國(guó)雄.2006.江南春雨的氣候成因機(jī)制研究[J].中國(guó)科學(xué)D輯地球科學(xué),36(10):936-950.

[5]張玉瑾,鄭耀文.梅雨季節(jié)和梅雨期[J].氣象,1981,7(2):11.

[6]林春育.關(guān)于梅雨問(wèn)題討論中的幾個(gè)問(wèn)題[J].氣象,1981,7(7):12214.

[7]郭文揚(yáng).梅雨討論的幾個(gè)問(wèn)題[J].氣象,1980,6(12):14.

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