王黎娟，黃青蘭，李熠，韓世茹

(1．南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評估協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210044;2．氣象災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京信息工程大學(xué))，江蘇 南京 210044;

3．江門市氣象局，廣東江門529030;4．江蘇省氣象科學(xué)研究所，江蘇 南京 210008)

江淮流域梅雨期降水的空間非均勻分布與前期海溫的關(guān)系

王黎娟1，2，黃青蘭3，李熠4，韓世茹1，2

(1．南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評估協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210044;2．氣象災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京信息工程大學(xué))，江蘇 南京 210044;

3．江門市氣象局，廣東江門529030;4．江蘇省氣象科學(xué)研究所，江蘇 南京 210008)

利用中國氣象局提供的1978—2007年全國753站逐日降水資料、NECP/NCAR提供的逐日再分析資料和NOAA提供的第2套擴(kuò)展重建海溫資料，從區(qū)域整體角度確定了近30 a(1978—2007年)江淮流域梅雨期。采用EOF(empirical orthogonal function，經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù))分析，討論了江淮流域梅雨期降水空間非均勻分布特征，著重研究了影響江淮梅雨空間非均勻分布的前期海溫關(guān)鍵區(qū)及關(guān)鍵時(shí)段。結(jié)果表明:全區(qū)一致梅雨旱澇與前期冬季北太平洋鄂霍次克海附近的海溫異常有密切的聯(lián)系。當(dāng)前期冬季該海域海溫偏高時(shí)，冬季風(fēng)偏弱，對應(yīng)后期梅雨一致偏澇，反之則偏旱。5月南海至臺灣和菲律賓以東附近海溫偏低，江淮流域梅雨量偏多，反之則偏少。梅雨的南北反相分布與前期秋冬季中印度洋的海溫有非常密切的關(guān)系，當(dāng)前一年10月至當(dāng)年1月中印度洋海溫偏高時(shí)，梅雨期850 hPa江淮之間易形成切變線，有利于梅雨區(qū)“南旱北澇”，反之則“南澇北旱”。梅雨的東西反相分布與前期秋、冬季熱帶中東太平洋的海溫關(guān)系密切，ENSO事件有可能通過影響西太平洋副熱帶高壓的東西位置，從而引起東亞大氣環(huán)流異常，導(dǎo)致梅雨東西分布反相。前期秋季和冬季熱帶中東太平洋海溫偏高年(對應(yīng)ENSO暖事件)，西太副高位置偏西，有利于梅雨區(qū)“東旱西澇”，反之則“東澇西旱”。

江淮梅雨;南旱(澇)北澇(旱);東旱(澇)西澇(旱);海溫

0 引言

江淮流域是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，也是旱澇發(fā)生比較頻繁的地區(qū)，研究該地區(qū)的旱澇成因?qū)?jīng)濟(jì)發(fā)展、減災(zāi)防災(zāi)有著重要的意義。一個(gè)地區(qū)降水量的多少或者旱澇的發(fā)生往往同某地區(qū)，甚至是同全球大氣環(huán)流的異常有關(guān)。而海洋作為全球海氣系統(tǒng)的重要成員，在海氣相互作用中，海溫對全球大氣環(huán)流的變化有著非常重要的影響。由于海洋具有很強(qiáng)的“記憶力”和持續(xù)性，而且大氣環(huán)流異常對海溫異常的響應(yīng)存在一定的滯后性，故研究梅雨的旱澇異常與前期海溫場的關(guān)系可以提取有預(yù)報(bào)意義的前兆信號。

有關(guān)海溫異常對中國夏季降水的影響，已有諸多成果表明不同時(shí)段、不同區(qū)域的海溫與梅雨降水的關(guān)系各不相同。前期冬春季ENSO的增暖階段引起夏季長江流域降水偏多(符淙斌和騰星林，1988;楊修群等，1992;王亞非和高橋清利，2005;馮娟等，2010;黃平和黃榮輝，2010)。黃榮輝和孫鳳英(1994)認(rèn)為熱帶西太平洋暖池的熱狀況、菲律賓周圍對流強(qiáng)弱對東亞夏季風(fēng)氣候異常起著十分重要的作用。有研究表明(張耀存等，1998)冬季赤道東太平洋和黑潮區(qū)海溫異常及春季印度洋和黑潮區(qū)海溫異常使得長江中下游地區(qū)的夏季降水明顯增多。Wang et al.(2001)發(fā)現(xiàn)我國鄰近海區(qū)的海溫異常，對預(yù)測我國長江流域6月降水有重要參考意義。此外，印度洋和大西洋海溫異常對江淮流域入梅早遲也有一定影響(徐海明等，2001;Guan and Yamagata，2003;王鐘睿和錢永甫，2005)。

縱觀前人關(guān)于梅雨期旱澇異常的成果，大多數(shù)都將江淮梅雨看成全區(qū)單一雨型。事實(shí)上，最近的研究表明，盡管在大多數(shù)年份長江中下游地區(qū)梅雨降水具有一致性，但有些年份局部地區(qū)則存在較大差異(錢永甫等，2007)，特別是長江以南和以北地區(qū)會呈現(xiàn)相反變化的趨勢，即“南澇(旱)北旱(澇)”(Zhu et al.，2007)，有的年份則會出現(xiàn)“東澇(旱)西旱(澇)”(曹乃和等，2003)，也就是說，江淮梅雨具有不同的空間分布形態(tài)(Wang et al.，2011)。因此，有必要將梅雨看成全區(qū)單一雨型的觀點(diǎn)加以完善，進(jìn)而尋找影響江淮梅雨空間非均勻分布的海溫關(guān)鍵區(qū)及關(guān)鍵時(shí)段，這將為江淮梅雨的短期氣候預(yù)測提供科學(xué)依據(jù)和思路，也是江淮梅雨在研究課題中相當(dāng)重要的一部分。

1 資料和方法

1)1978—2007年NECP/NCAR提供的逐日再分析資料，包括位勢高度場、風(fēng)場、垂直速度場、溫度場、相對濕度場等，水平分辨率為2.5°×2.5°(Kalnay et al.，1996)。

2)美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)提供的第2套擴(kuò)展重建海溫資料(ERSST)，1977—2007年逐月海表溫度(sea surface temperature，SST)，水平分辨率為2°×2°。

圖1 以黃山為基點(diǎn)的梅雨期降水量單點(diǎn)相關(guān)分布(陰影區(qū)相關(guān)系數(shù)超過0.05信度的顯著性檢驗(yàn)，代表梅雨區(qū);實(shí)心圓點(diǎn)顯示梅雨區(qū)內(nèi)42個(gè)代表站的分布)Fig.1 Distributions of the correlation coefficient of Meiyu rainfall between the Huangshan station and other stations(the shaded areas denote the significance at 95%confidence level，which approximately correspond to the Yangtze-Huaihe river valley(YHRV).Black dots represent the 42 stations within the YHRV region)

3)中國氣象局提供的1978—2007年全國753站逐日降水資料，并通過質(zhì)量控制，從中選取了596個(gè)降水資料長度比較長(超過30 a)、連續(xù)無缺測的站點(diǎn)。根據(jù)Ting and Wang(1997)劃分降水區(qū)的方法，首先計(jì)算中國596站6月16日—7月15日(江淮梅雨的主要發(fā)生時(shí)段)累積降水量的標(biāo)準(zhǔn)差，得到江淮流域變率最大的站為黃山站。以黃山站為基點(diǎn)，與596站做單點(diǎn)相關(guān)。如圖1所示，110°E以東江淮區(qū)域附近的陰影區(qū)(超過0.05信度的顯著性檢驗(yàn))即所劃出的梅雨區(qū)，并得到區(qū)內(nèi)42個(gè)代表站。梅雨區(qū)的降水則以42站的平均降水來表示。

4)本文定義區(qū)域雨日(簡稱雨日)的概念，即:梅雨區(qū)內(nèi)有10個(gè)站以上出現(xiàn)降水，并且梅雨區(qū)的日降水總量大于等于125 mm(約為氣候態(tài)6—7月平均日降水總量的1/2)。于是，滿足環(huán)流條件的雨日降水屬于梅雨降水，梅雨期首個(gè)區(qū)域雨日到最后一個(gè)雨日的時(shí)間長度即為梅期長度。

5)定義梅雨期劃分標(biāo)準(zhǔn)如下。

入梅標(biāo)準(zhǔn):每年春末夏初5—6月左右(以南海夏季風(fēng)建立日作為江淮梅雨的最早可能開始期限)，以下指標(biāo)同時(shí)達(dá)到并持續(xù)3 d以上:i)500 hPa上120°E副高脊線大于等于20°N;ii)850 hPa上120°E假相當(dāng)位溫θse=336 K等值線位置大于等于29°N。則滿足該條件的首個(gè)雨日即定為入梅日。

出梅標(biāo)準(zhǔn):入梅后，持續(xù)3 d同時(shí)出現(xiàn):i)500 hPa上120°E副高脊線大于等于26°N(或115～125°E平均588 dagpm等位勢線大于等于31°N);ii)850 hPa上120°E假相當(dāng)位溫θse=336 K等值線位置大于等于35°N。則滿足該條件的最后一個(gè)雨日之后的首個(gè)非雨日即定為出梅日。根據(jù)該劃分標(biāo)準(zhǔn)，確定了1978—2007年30 a梅雨期，統(tǒng)計(jì)得到42站30 a的梅雨量數(shù)據(jù)(黃青蘭等，2012)。

2 江淮梅雨的時(shí)空分布特征

對42站梅雨量距平進(jìn)行EOF(empirical orthogonal function，經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù))分析(Wang et al.，2011)，前3個(gè)特征向量的累積方差貢獻(xiàn)達(dá)83.56%，利用North et al.(1982)計(jì)算特征量誤差范圍的方法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，其結(jié)果收斂很快，滿足能量按自由度均分，是穩(wěn)定可分的，因此具有實(shí)際的物理意義。

EOF第一模態(tài)(圖2a)占總方差的68.04%，空間分布為全區(qū)一致型，梅雨區(qū)降水具有同位相變化特點(diǎn)，但存在兩個(gè)大值中心，最大中心位于黃山附近地區(qū)，從相應(yīng)的時(shí)間系數(shù)曲線(圖2b)可見，梅雨量具有較明顯的準(zhǔn)2～3 a變化特征，從長期的趨勢來看(圖略)，梅雨量有所減少。

第二模態(tài)(圖2c)占總方差的11.24%，空間分布呈南北型，梅雨量大約以30°N為界南北呈反位相變化，即所謂“南澇(旱)北旱(澇)”，反映江淮地區(qū)南、北部的空間局地差異。從相應(yīng)的時(shí)間系數(shù)曲線(圖2d)可以看出，梅雨的這種南澇(旱)北旱(澇)分布異常具有一定的年代際差異，主要表現(xiàn)為20世紀(jì)80年代，時(shí)間系數(shù)較小，梅雨區(qū)南北雨量差異較小。到90年代，時(shí)間系數(shù)明顯增大，且系數(shù)大都為正，表明90年代梅雨區(qū)南北旱澇差異明顯，且主要以南澇北旱為主。而21世紀(jì)初，南北旱澇異常顯著減弱，且梅雨區(qū)由南澇北旱向南旱北澇轉(zhuǎn)變。

第三模態(tài)(圖2e)占總方差的4.29%，空間分布大致為東西型，長江中游和下游梅雨量呈反位相變化，所謂“東澇(旱)西旱(澇)”，反映了梅雨區(qū)東、西部之間的空間局地差異。相應(yīng)的時(shí)間系數(shù)曲線(圖2f)顯示，梅雨量的東澇(旱)西旱(澇)分布異常以年際變化為主，年代際變化不顯著。

圖2 梅雨量距平EOF分解的第一(a、b)、第二(c、d)、第三(e、f)模態(tài)的空間分布(a、c、e)及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)(b、d、f)(實(shí)心圓點(diǎn)代表測站位置)Fig.2 (a，c，e)Spatial patterns of the(a，b)first，(c，d)second and(e，f)third EOF modes of Meiyu rainfall and(b，d，f)their corresponding normalized time coefficients(black dots denote the 42 stations over the YHRV)

以上分析可見，采用一級近似將江淮地區(qū)作為一個(gè)整體來分析其梅雨量的變化是合理的，但也不能忽視梅雨存在的空間非均勻分布特征，因?yàn)樵谟行┠攴?，雖然梅雨區(qū)整體雨量正常，但局部地區(qū)可能發(fā)生旱澇，依然造成嚴(yán)重災(zāi)害，不可忽視。

研究表明，大范圍大氣環(huán)流異常和海溫、積雪和土壤水份含量等外界強(qiáng)迫因子異常有關(guān)，其中與海溫異常的關(guān)系更為緊密(Hoskins and Karoly，1981)。因此，有必要從海溫這個(gè)重要的外界強(qiáng)迫因子出發(fā)，來尋找梅雨空間非均與分布的前期強(qiáng)影響信號。

3 全區(qū)一致梅雨旱澇與前期海溫的關(guān)系

EOF1時(shí)間系數(shù)與前期海表溫度的相關(guān)分布顯示，全區(qū)梅雨旱澇與前一年冬季12月到當(dāng)年2月北太平洋中高緯的鄂霍次克海附近(150°E～180°～170°W，44～56°N)區(qū)域的海表面溫度呈穩(wěn)定的正相關(guān)(圖3)。說明全區(qū)梅雨量偏多年，前期冬季北太平洋鄂霍次克海附近的海溫偏高，反之則偏低。由于在中緯度海域，海洋對大氣的異常加熱主要受冷空氣強(qiáng)度影響，強(qiáng)冷空氣會把更多的極地干冷空氣攜帶南下且增大了風(fēng)速，通過增加蒸發(fā)而降低冬季的鄂霍次克海附近的海溫(谷德軍等，2008)，相反，弱冷空氣時(shí)，海洋失熱少，海溫偏高。因此，前期鄂霍次克海附近的海溫偏高(低)，反映冬季風(fēng)偏弱(強(qiáng))。而晏紅明等(2003)研究又表明，東亞冬季風(fēng)的異常活動對中國長江中下游地區(qū)降水的影響尤為明顯，弱(強(qiáng))冬季風(fēng)年夏季，長江中下游地區(qū)的降水偏多(少)?？梢?，北太平洋鄂霍次克海附近海溫異常與江淮梅雨之間有著密切的聯(lián)系，前期冬季海溫偏高(低)，則后期全區(qū)梅雨一致偏澇(旱)。

為了進(jìn)一步說明上述海區(qū)的影響，計(jì)算(150°E～180°～170°W，44 ～56°N)區(qū)域平均的海表溫度距平(sea surface temperature anomaly，SSTA)，作為北太平洋指數(shù)(North Pacific index，NPI)。30 a的冬季(前一年12月到當(dāng)年2月)NPI與EOF1時(shí)間系數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.465，通過0.01信度的顯著性檢驗(yàn)。對冬季NPI進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(圖4)，以0.75個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差作為閾值，可以選出5個(gè)高值年和4個(gè)低值年，作高低值年后期6—7月平均的位勢高度距平合成差值(圖5)，可見，高緯極渦偏強(qiáng)，中高緯雙阻高特征顯著，整個(gè)亞洲—西太平洋從低緯到高緯呈“+-+-”的距平分布，副熱帶的距平零線位于25°N附近，南高北低，說明前期冬季北太平洋海溫偏高時(shí)，對應(yīng)6—7月副高偏南，有利于長江中下游降水偏多。反之則降水偏少。

此外，EOF1時(shí)間系數(shù)與5月我國近海海溫也有密切的關(guān)系(圖6)。南海至臺灣和菲律賓以東附近為顯著的負(fù)相關(guān)區(qū)，說明5月我國近海海溫異常可以滯后1個(gè)月左右影響江淮梅雨的時(shí)空分布，當(dāng)海溫偏低(高)時(shí)，當(dāng)年全區(qū)梅雨量一致偏多(少)。根據(jù)圖2b選取標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)絕對值大于0.8的年份，作為全區(qū)一致旱澇典型年(全區(qū)澇型:1980、

圖4 冬季(前一年12月到當(dāng)年2月)NPI的年際變化曲線Fig.4 The interannual variation of NPI in winter(fromlast December to February)

圖5 前期冬季(前一年12月到當(dāng)年2月)NPI高值年與低值年6—7月平均的500 hPa位勢高度的差值分布(單位:gpm，陰影表示通過0.05信度的顯著性檢驗(yàn))Fig.5 The difference of the averaged geopotential height at 500 hPa during June and July between higher and lower NPI years in previous winter(from last December to February)(units:gpm;the shaded areas denote the significance at 95%confidence level in a Student's t-test)

1983、1991、1996、1999 年;全區(qū)旱型:1978、1981、1985、1992、2000、2001、2005 年)，并對旱澇典型年 5月的海溫距平合成，發(fā)現(xiàn)澇年5月(圖7a)，我國沿海和西太平洋均為負(fù)值區(qū)，海溫偏低，旱年則相反(圖7b)，我國近海海域和西太平洋海溫偏高。由于南?！魈窖蟾浇鼮橄募綢TCZ位置所在，海溫異?？赡苡绊懙街車鷮α鞯膹?qiáng)弱，對南海夏季風(fēng)爆發(fā)和我國夏季降水產(chǎn)生影響(黃榮輝等，2005)。江靜和錢永甫(2002)的數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果表明，5月南海海溫異常降低時(shí)，可使得對流減弱，南海季風(fēng)爆發(fā)的時(shí)間推遲，季風(fēng)減弱;南海異常增溫可以使南海季風(fēng)提前爆發(fā)，季風(fēng)增強(qiáng)。有研究表明(張慶云和陶詩言，1998;錢代麗等，2009)南海夏季風(fēng)建立早晚與我國旱澇的聯(lián)系，指出南海夏季風(fēng)建立早，長江中下游易旱，建立晚年，江淮則易澇。由此可見，5月我國南海至臺灣和菲律賓以東附近的海溫偏低，南海—西太平洋對流弱，使得當(dāng)年南海夏季風(fēng)爆發(fā)偏晚，而梅雨期江淮流域降水偏多。反之則偏少，這與本文的研究結(jié)果是一致的。

圖6 EOF1時(shí)間系數(shù)與5月海溫的相關(guān)(陰影表示通過0.05信度的顯著性檢驗(yàn))Fig.6 The correlation coefficient between EOF1 time coefficient and the SST in May(the shaded areas denote the significance at 95%confidence level)

4 梅雨南北反相分布與前期海溫的關(guān)系

EOF2時(shí)間系數(shù)與前期海溫的相關(guān)系數(shù)分布(圖8)顯示，從前一年10月到當(dāng)年1月，顯著的負(fù)相關(guān)區(qū)穩(wěn)定位于中印度洋，其中心位于20°S附近，位置少動。

選取圖8中相關(guān)顯著的區(qū)域(60～82°E，16～26°S)作為梅雨南北反相異常的海溫關(guān)鍵區(qū)，關(guān)鍵時(shí)段即為前一年10月到當(dāng)年1月。以關(guān)鍵區(qū)的平均SSTA作為中印度洋指數(shù)(middle India Ocean index，MIOI)，計(jì)算30 a前一年10月到當(dāng)年1月平均的MIOI與EOF2時(shí)間系數(shù)的相關(guān)，為-0.657，通過了0.001信度的顯著性檢驗(yàn)?？梢?，前期中印度洋海溫異常與夏季梅雨的南北經(jīng)向非均勻分布有著非常密切的聯(lián)系。計(jì)算30 a MIOI與我國梅雨期降水的相關(guān)(圖9)，可以看到，以長江為界，相關(guān)系數(shù)在其南北為反號，對應(yīng)于梅雨區(qū)的南北反相變化，進(jìn)一步說明了前期中印度洋海溫異常對我國夏季梅雨南北旱澇分布的重要影響，前期中印度洋海溫偏高時(shí)，有利于梅雨區(qū)“南旱北澇”，反之則“南澇北旱”。

利用前文相同的方法，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化MIOI指數(shù)可選出高、低值典型年(圖略)。高、低值年梅雨期850 hPa風(fēng)場的差值場(圖10)上，華南沿海—南海上空有一反氣旋性的差值環(huán)流中心，該環(huán)流影響范圍大，其西北部的強(qiáng)差值西南風(fēng)控制了整個(gè)江南—華南地區(qū)，強(qiáng)西南風(fēng)有利于水汽輸送到長江以北。華北地區(qū)也有一弱的反氣旋性環(huán)流，其南部的差值東北風(fēng)與華南沿海反氣旋環(huán)流北部的西南風(fēng)在江淮之間形成切變，有利于江淮之間降水偏多，使得梅雨區(qū)北部偏澇而南部偏旱。

圖7 全區(qū)一致澇年(a;陰影表示海溫正異常)和旱年(b;陰影表示海溫負(fù)異常)的5月海表溫度距平合成(單位:℃)Fig.7 The composite SSTA in May in(a)complete flood(the positive SSTA areas are shaded)and(b)drought(the negative SSTA areas are shaded)years(units:℃)

圖8 EOF2時(shí)間系數(shù)與前一年10月到當(dāng)年1月逐月海表溫度的相關(guān)(陰影表示通過0.05信度的顯著性檢驗(yàn)) a.前一年10月;b.前一年11月;c.前一年12月;d.當(dāng)年1月Fig.8 The correlation coefficient between EOF2 time coefficient and the monthly SST in(a)last October，(b)last November，(c)last December and(d)January(the shaded areas denote the significance at 95%confidence level)

5 梅雨東西反相分布與前期海溫的關(guān)系

研究發(fā)現(xiàn)，梅雨量的東西反相旱澇分布與前期太平洋的大范圍海溫異常有顯著的相關(guān)性，并呈現(xiàn)比較典型的ENSO型相關(guān)分布。由圖11可見，前期秋季(前一年9月到前一年11月)，低緯中東太平洋為大片的負(fù)相關(guān)區(qū)，特別是沿赤道中東太平洋和南美洲秘魯?shù)街抢匕兜貐^(qū)，相關(guān)系數(shù)通過了0.05信度的顯著性檢驗(yàn)。相反，在熱帶海洋性大陸地區(qū)呈顯著的正相關(guān)，其向南北半球中緯度延伸也有一些顯著的正相關(guān)區(qū)，但范圍相對較小。到了冬季(前一年12月到當(dāng)年2月)，熱帶中東太平洋的負(fù)相關(guān)區(qū)進(jìn)一步加大，其南北兩側(cè)均為顯著的正相關(guān)，而秋季海洋性大陸附近的正相關(guān)已經(jīng)大大減弱，甚至出現(xiàn)負(fù)相關(guān)。以上分析說明，前期ENSO事件對后期梅雨的緯向非均勻分布可能有著非常重要的影響。從EOF3時(shí)間系數(shù)與Nino3指數(shù)的超前滯后相關(guān)也表明前一年9月到當(dāng)年2月，兩個(gè)時(shí)間序列呈明顯的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)通過0.05信度的顯著性檢驗(yàn)(圖略)。

圖9 前一年10月到當(dāng)年1月平均的MIOI與我國梅雨期降水的相關(guān)(陰影表示通過0.05信度的顯著性檢驗(yàn))Fig.9 The correlation coefficient between MIOI averaged from last October to January and Meiyu rainfall(the shaded areas denote the significance at 95%confidence level)

圖10 前一年10月到當(dāng)年1月MIOI高值年與低值年梅雨期的850 hPa風(fēng)場差值(單位:m/s)Fig.10 The difference of wind fields at 850 hPa during Meiyu periods from last October to January between higher and lower MIOI years(units:m/s)

圖11 EOF3時(shí)間系數(shù)與前期秋季(a)和冬季(b)海溫的相關(guān)分布(陰影表示通過0.05信度的顯著性檢驗(yàn))Fig.11 The correlation coefficient between EOF3 time coefficient and the SST in(a)last autumn and(b)last winter(the shaded areas denote the significance at 95%confidence level)

根據(jù)相關(guān)分析結(jié)果，選取中東太平洋(90～160°W，4°S ～4°N)作為關(guān)鍵區(qū)，關(guān)鍵時(shí)段為前期秋季和冬季。計(jì)算關(guān)鍵區(qū)平均的SSTA時(shí)間序列與EOF3時(shí)間系數(shù)的相關(guān)為-0.454，通過了0.01信度的顯著性檢驗(yàn)。進(jìn)一步說明了前期秋季和冬季中東太平洋海溫偏高時(shí)，梅雨區(qū)易出現(xiàn)“東旱西澇”的異常分布。反之則易“東澇西旱”。

若選取海溫關(guān)鍵區(qū)的高、低值年進(jìn)行合成分析，可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵區(qū)前期海溫偏高年，500 hPa西太平洋副熱帶高壓位置偏西(圖12a)，海溫偏低年，副高則偏東(圖12b)。這與Wang et al.(2011)分析的東澇(旱)西旱(澇)年環(huán)流特征是一致的?？梢姡捌谇锒緹釒е袞|太平洋海溫異常，可以引起后期東亞季風(fēng)系統(tǒng)成員西太平洋副熱帶高壓的東西位置變動，從而對梅雨的時(shí)空分布異常產(chǎn)生影響。

6 結(jié)果與討論

1)全區(qū)一致梅雨旱澇與前期冬季北太平洋鄂霍次克海附近的海溫異常有密切的聯(lián)系。當(dāng)前期冬季該海域海溫偏高時(shí)，冬季風(fēng)偏弱，對應(yīng)后期梅雨一致偏澇。反之則偏旱。5月南海至臺灣和菲律賓以東附近海溫與全區(qū)一致梅雨旱澇也存在很好的相關(guān)性。該區(qū)域海溫偏低，南?！魈窖髮α魅?，使得當(dāng)年南海夏季風(fēng)爆發(fā)偏晚，而梅雨期江淮流域降水偏多。反之則偏少。

2)梅雨的南北反相分布與前期秋冬季中印度洋的海溫有非常密切的關(guān)系，當(dāng)前一年10月至當(dāng)年1月中印度洋海溫偏高時(shí)，梅雨期850 hPa有東北風(fēng)與西南風(fēng)在江淮之間形成切變，有利于江淮之間降水偏多，梅雨區(qū)易出現(xiàn)“南旱北澇”的異常分布型。海溫偏低時(shí)，則出現(xiàn)“南澇北旱”。

圖12 前期秋、冬季中東太平洋關(guān)鍵區(qū)海溫偏高年(a)和偏低年(b)梅雨期500 hPa位勢高度場合成(單位:gpm)Fig.12 The composite of the geopotential height at 500 hPa during Meiyu periods between(a)higher and(b)lower SST years in previous autumn and winter(units:gpm)

3)梅雨的東西反相分布與前期秋、冬季熱帶中東太平洋的海溫有很高的相關(guān)，ENSO事件有可能通過影響東亞季風(fēng)系統(tǒng)成員西太平洋副熱帶高壓的東西位置，從而引起東亞大氣環(huán)流異常，導(dǎo)致梅雨東西分布反相。前期秋季和冬季熱帶中東太平洋海溫偏高年(對應(yīng)ENSO暖事件)，西太副高位置偏西，有利于梅雨區(qū)“東旱西澇”。海溫偏低年(對應(yīng)ENSO冷事件)，西太副高位置偏東，有利于梅雨區(qū)“東澇西旱”。

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(責(zé)任編輯:張福穎)

Relationship between spatial inhomogeneous distribution of Meiyu rainfall over the Yangtze-Huaihe River Valley and previous SST

WANG Li-juan1，2，HUANG Qing-lan3，LI Yi4，HAN Shi-ru1，2
(1.Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters，NUIST，Nanjing 210044，China;2.Key Laboratory of Meteorological Disaster(NUIST)，Ministry of Education，Nanjing 210044，China;3.Jiangmen Meteorological Bureau，Jiangmen 529030，China;4.Jiangsu Institute of Meteorological Sciences，Nanjing 210008，China)

Based on 753 stations'daily rainfall data from China Meteorological Administration，NCEP/NCAR daily reanalysis data from 1978—2007 and monthly extended reconstructed sea surface temperature(ERSST)data supplied by NOAA，the regional Meiyu periods during 30 years(1978—2007)over the Yangtze-Huaihe river valley(YHRV)are defined from a regional integration viewpoint.The characteristic of spatial inhomogeneous distribution of Meiyu rainfall is discussed based on EOF(empirical orthogo-

nal function)analysis.In particular，the relationship between spatial inhomogeneous distribution of Meiyu rainfall and previous SST(sea surface temperature)is studied.The results show that in-phase change across the whole YHRV region is closely linked to the previous winter SST anomaly near the Sea of Okhotsk in North Pacific.When the SST is higher(lower)than normal，the winter monsoon tends to be abnormally weak(strong)and the next Meiyu is flood(drought).In addition，when the SST from South China Sea(SCS)to east of Taiwan and Philippines is lower(higher)than normal in May，the following Meiyu rainfall is also to increase(decrease).The south-north out-of-phase rainfall pattern over the YHRV is intimately associated with the previous fall and winter SST in middle Indian Ocean.When the middle Indian Ocean SST is abnormally high from last October to January，the wind shear at 850 hPa between the Yangtze and the Huaihe River is apt to come into being，which is favorable for“south flood and north drought”pattern in the YHRV region，and vice versa.The east-west out-of-phase pattern is related to the SST in the eastern and central tropical Pacific in previous autumn and winter.ENSO events may exert an effect on the east-west location of western Pacific subtropical high，which leads to the general circulation anomaly and the east-west out-of-phase pattern of Meiyu further.When the eastern and central tropical Pacific SST is abnormally high(low)，which corresponds to warm(cold)ENSO events，the location of western Pacific subtropical high is more westward(eastward)than normal，which leads to“east dry and west wet”(“east wet and west dry”)pattern over the YHRV.

Meiyu rainfall over the YHRV;south-north out-of-phase rainfall pattern;east-west out-ofphase rainfall pattern;sea surface temperature

P426.6

A

1674-7097(2014)03-0313-10

王黎娟，黃青蘭，李熠，等.2014.江淮流域梅雨期降水的空間非均勻分布與前期海溫的關(guān)系［J］.大氣科學(xué)學(xué)報(bào)，37(3):313-322.

Wang Li-juan，Huang Qing-lan，Li Yi，et al.2014.Relationship between spatial inhomogeneous distribution of Meiyu rainfall over the Yangtze-Huaihe River Valley and previous SST［J］.Trans Atmos Sci，37(3):313-322.(in Chinese)

2012-04-16;改回日期:2012-05-24

江蘇省氣象科研基金(KM201207);教育部高校博士點(diǎn)新教師基金課題(20093228120001);江蘇省“333”工程;江蘇省高?！扒嗨{(lán)工程”

王黎娟，博士，教授，研究方向?yàn)榧撅L(fēng)和海氣相互作用，wljfw@163.com.