梁萍 崔晶 倪铮 孙志强
摘要:利用1951~2011年湘赣地区10个代表站的降水资料、北半球500 hPa高度场和北太平洋海温场资料及诸环流特征指数资料,分析了6月西太平洋副高位置异常特征和对湘赣地区降水的影响。研究结果发现:副高东西位置异常变动与整个北半球大范围环流形势调整相联系,前期冬、春季节南海副高、北半球副高以及西太平洋副高自身强度变化,对6月副高东西位置异常变动具有很好的预测指示性。湘赣地区降水主要受副高东西位置异常变动的影响,副高南北位置的影响不够显著。
关键词:6月副高;位置变动;湘赣地区;降水影响
中图分类号:P448
文献标識码:A
文章编号:1674-9944(2018)4-0052-03
1 引言
众所周知,西太平洋副高是影响我国天气气候的主要大气环流系统。多项研究表明[1-3],无论是我国大范围的干旱或洪涝,还是区域性的以至局地天气,都与这个大气活动中心有密切的关系,尤其是西太平洋副高位置的异常变动,往往能酿成我国大范围天气气候的异常。本文试图利用国家气候中心根据500 hPa高度场定义整理的副高西伸脊点指数和脊线位置指数,分别作为表征副高东西位置和南北位置变动的基本资料,就其6月副高位置异常变动特征的分析,并重点对降水影响显著的副高位置预测问题进行探讨。
2 资料和方法
采用1951~2011年岳阳、常德、长沙、衡阳、郴县、零陵、芷江、南昌、广昌和吉安10站6月份(以下简称6月)降水资料;历年逐月北半球500 hPa高度(网格:5°×10°)资料和诸环流特征指数资料;历年逐月北太平洋海温(网格:5°×5°)资料。历年逐月副高西伸脊点指数和脊线位置指数资料,资料均由中国气象局国家气候中心提供。
对历年6月副高西伸脊点指数和脊线位置指数与湘赣地区10个代表站降水分别进行相关统计,分析其对降水的影响;通过合成分析、对比分析和相关分析等统计学方法,重点就对湘赣地区降水影响显著的反映副高东西位置变动的西伸脊点预测问题加以研究。
3 6月副高东西位置异常时500 hPa环流特征 为分析6月副高东西位置异常时500 hPa环流特征,制作12个6月副高异常偏西年和13个异常偏东年北半球500 hPa高度累积距平合成图(图1、图2)。对比图1和图2,可以看出,6月副高异常偏西年,整个北半球以正距平分布为主,低纬度地区则全部为正距平控制,最强正距平区位于南海地区,中心强度达20dagpm。而6月副高异常偏东年,距平分布与异常偏西年情况相反,整个北半球则以负距平分布为主,低纬度地区全部为负距平控制,最强负距平区也位于南海地区,中心强度达- 20 dagpm。说明6月副高异常偏西年,整个北半球低纬地区高度场偏高,北半球各副高单体强度偏强,尤其是南海副高强度明显偏强。相反,6月副高异常偏东年,北半球低纬地区高度场偏低,北半球各副高单体强度偏弱,南海副高强度则明显偏弱。也就是说,6月副高东西位置异常变动与北半球各副高单体强度变化相联系,尤其是与南海副高强度变化联系密切。为较客观的说明问题,表1给出了6月副高西伸脊点指数与北半球诸副高单体强度指数的相关统计结果。可以看出,6月副高西伸脊点与北半球诸副高单体强度多表现出很好的负相关关系,尤其是与南海副高强度关系更为密切,其间的相关系数为-0.81,远远超过0.001显著性水平检验。此外,与其自身强度变化也存在着很好的负相关关系,其间的相关系数为- 0.68,也远超过0.001显著性水平检验。说明西太平洋副高位置偏西时,往往强度偏强,位置偏东时,强度多偏弱。
4 6月西太平洋副高位置异常变动对湘赣地区降水的影响
对6月副高西伸脊点和脊线位置指数与湘赣地区10个代表站降水进行相关统计(表1),从表1可看出,副高西伸脊点和脊线位置与10个代表站降水均表现为负相关,说明6月副高位置偏西、偏南利于湘赣地区降水,副高位置偏东、偏北不利于湘赣地区降水。就相关程度而言,副高西伸脊点远好于脊线位置。脊线位置与10站降水仅有1个站关系较好,而西伸脊点与降水的关系,有3个站相关系数达到0.001显著性水平检验,4个站达到0.01显著性水平检验,相关关系相对较差的3个站,也均通过0.05显著性水平检验。表明对湘赣地区6月降水起主要影响作用的是副高的东西位置变动。故以下重点讨论6月副高东西位置异常变动对湘赣地区降水的影响及预测问题。
为便于讨论,把6月副高西伸脊点指数≤105的年份定义为异常偏西年。按此标准,在1951~2011年的61年中,副高异常偏西年共出现12年。分别是1953、1954、1959、1979、1980、1983、1987、1993、1995、1996、1998和2010年。把6月副高西伸脊点指数≥130的年份定义为异常偏东年。在19 51~2011年的61年中,共出现13个副高异常偏东年。分别是1960、1963、1965、1967、1974、1975、1976、1984、1985、1986、1997、1999和2004年。统计6月副高异常年份所对应的湘赣地区10个代表站降水量距平百分率(表2),由表2可见,6月副高偏西年,降水量距平百分率以正值为主,历史上几个大涝年,如1954、1998和1995年均在其中。6月副高偏东年,降水量距平百分率则以负值为主,负值年份占85%。
5 结论
(1)6月副高东西位置异常变动与北半球大范围环流形势调整相联系,尤其是与北半球诸副高单体强度变化,其中最明显的是南海副高强度和其自身强度变化相联系。
(2)前期冬、春季节南海副高、北半球副高以及西太平洋副高自身强度越强,春季印缅槽强度越弱,6月副高位置易偏西。反之,位置易偏东。
(3)前期冬季,尤其是12月和1月NIN03.4区海温越高,6月副高位置越易偏西。反之,位置越易偏东。
(4)6月副高东西位置异常变动比南北位置变动对湘赣地区降水的影响显著的多。6月副高位置偏西,有利于湘赣地区降水。位置偏东,不利于湘赣地区降水。
参考文献:
[1]廖荃荪,赵振国.7~8月西太平洋副热带高压的南北位置异常变化及其对我国天气的影响,长期天气预报和日地关系研究[M].北京:气象出版社,1992:131~139.
[2]颜京辉,刘屹岷,吴国雄.中国区域降水与西太平洋副热带高压的关系.严重旱涝与低温的诊断分析和预测方法研究[M].北京:气象出版社,2000:88~94.
[3]任广成.吴小林.沈爱华.冬季西太平洋副高异常变化对我国气温的影响及其与前期北太平洋海温的关系[J].气象与环境科学,2007,30(3):10~13.