馬天宇
(中國民用航空局 空管局氣象中心,中國 北京 100122)
我國江淮地區(qū)人口稠密,農(nóng)業(yè)資源豐富,工業(yè)經(jīng)濟發(fā)達,在全國具有重要的戰(zhàn)略地位。一般每年6月中旬至7月上旬,在我國的江淮流域常會出現(xiàn)一段連陰雨天氣,雨量很大,由于此時正值江南梅子黃熟季節(jié),故稱“梅雨”。梅雨是我國江淮流域春末夏初過渡季節(jié)中的一種重要天氣氣候現(xiàn)象,每年入出梅的遲早、梅雨期的長短、梅雨量的豐枯,梅雨量的強弱,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,做好梅雨降水的預報服務工作,將對保障我國的人民財產(chǎn)安全及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進行,有十分重要的意義。
春季位于長江中下游以南(中國東南部,以下簡稱江南)的江南春雨是東亞獨特的天氣氣候現(xiàn)象。其形成機制及特征量異常與東亞季風環(huán)流及副熱帶高壓的時間演變具有密切的關(guān)系;另外,東亞季風環(huán)流及副熱帶高壓變化又對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,將對進一步研究梅雨降水的規(guī)律提供幫助。
本研究中所用的資料為全國738個氣象站點1961-2004年逐日降水量觀測資料。在綜合考慮站點數(shù)據(jù)的時間序列長度、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°所含站點的觀測數(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。
本問對北緯 110~120°, 東經(jīng) 24~30°區(qū)域內(nèi)各站點每年 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)各站點每年6月第4候-7月第2候區(qū)域平均雨量分析計算,用于梅雨降水的變化規(guī)律研究。研究中,標準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,畫出對應的后期梅雨季節(jié)的降水分布,分析前期降水偏多或偏少對應的后期梅雨異常情況。
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
通過上圖及相關(guān)計算可以看出: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行標準化。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。
2.2.1 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
江南春雨較多時梅雨空間合成分布(1969年、1973年、1975年、1980年、1983年、1991年):
通過圖3及相關(guān)計算可以看出:1961-2004年間,梅雨季平均日降水 44 年的平均值為 7.0mm,標準差為 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。
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。故希望從對梅雨有較大應響的東亞季風的強弱進行對兩者關(guān)系的分析。郭其蘊等人研究結(jié)果表明:東亞夏季風強的階段,中國東部夏季更容易出現(xiàn)華北與華南雙多雨帶的降雨格局,而在夏季風弱的階段,多雨帶則更容易發(fā)生在長江中下游地區(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制(機制略)可知,江南春季降水的建立的時間,降水的量,也可以推測出東亞夏季風強弱變化及副高的變化趨勢。因此,就可通過夏季季風環(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。
江南春雨較少時 ,這是由于東亞夏季風加強,高原近側(cè)氣旋性環(huán)流加強,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,夏季江淮地區(qū)的梅雨降水也較少,這是由于東亞夏季風強時,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,南海副高減弱較晚,長江中下游至江淮地區(qū)梅雨時間更長,降水偏多,這主要是由于東亞夏季風減弱,南海副高偏強,華南的異常西南風與圍繞高原的異常反氣旋環(huán)流的偏北風在長江中下游流域形成異常氣旋性環(huán)流所致。
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