ENSO事件对甘肃省夏季旱涝的影响

彭超 路学勤 史霖 鲁鹏飞 彭丽萍 宋继萍

摘 要：根据1961—2016年甘肃省42个站点的降水资料及海温资料，分析了ENSO事件对甘肃省夏季旱涝的影响，得出以下结论：（1）1961—2016年，El Ni?o事件共出现19次，La Ni?a事件共出现18次。（2）冬季ENSO指数与酒泉地区西部、陇东地区呈负相关，与陇南地区、武威地区北部、酒泉地区东部呈正相关。（3）El Ni?o事件期间，酒泉地区西部、白银到兰州地区夏季降水偏少明显，而酒泉到张掖地区北部及陇东地区偏多明显；La Ni?a事件期间，全省夏季降水一致偏少。（4）El Ni?o事件期间，蒙古低涡偏强，西太副高位置偏西偏北，西南暖湿气流偏强，陇东地区夏季降水偏多；而甘肃北部受异常气旋式底部环流影响，酒泉到张掖地区北部处于冷暖空气交汇区，甘肃北部夏季降水偏多。（5）La Ni?a事件期间，西太平洋副热带高压偏弱，位置偏东，导致来自低纬度地区的水汽无法输送到甘肃，同时蒙古地区低涡减弱，使到达甘肃的冷空气偏弱。

关键词：强ENSO事件；夏季旱涝；环流特征

中图分类号 P461 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）14-0110-03

1 引言

ENSO是热带海洋和大气中的异常现象，是全球大气和海洋相互耦合的最强信号之一，它的发生往往会引起全球严重的气候异常，从而给世界许多地区造成严重的旱涝灾害。ENSO是西北干旱预测的强讯号之一[1]。最早分析ENSO对西北干旱影响的是朱炳瑗和李栋梁[2]，他们发现厄尔尼诺当年西北地区东部3—9月降水偏少，厄尔尼诺次年降水偏多。后来李耀辉等[3-6]进一步讨论了ENSO和西北地区春旱、秋旱的联系。前人对ENSO事件影响我国西北内陆甘肃的研究还较少，因此本文分析ENSO事件对甘肃省各地夏季旱涝的影响，以期对甘肃省气候预测和旱涝防治起到积极的作用。

2 资料与方法

本文采用的资料如下：1961—2016年甘肃省42个测站夏季的降水资料，对部分站所缺观测值进行剔除；1961—2016年美国环境预报中心（NCEP）和大气研究中心（NCAR）夏季500hPa位势高度场、850hpa风场月平均的再分析资料，水平分辨率为2.5°×2.5°；海温数据来自美国国家海洋和大气管理局（NOAA），时间序列长度为1961—2016年，共56年。

3 结果分析

3.1 冬季ENSO指数分析 中国气象局ENSO监测小组采用的El Ni?o（La Ni?a）事件的定义标准为赤道东太平洋（0°N～10°S，180°E～90°W）的月平均海面温度距平≥0.5℃（≤-0.5℃），持续时间≥6个月。El Ni?o事件或La Ni?a事件一般都在冬季强度最强，因此首先把1961—2016年冬季的ENSO指数进行合成，计算出1961—2016年Nino3.4区冬季海温距平值（图略）。由此可以看出，1961—2016年的56年中，El Ni?o事件出现19次（1964，1966，1969，1973，1977，1978，1980，1983，1987，1988，1992，1995，1998，2003，2005，2007，2010，2015，2016），La Ni?a事件出现18次（1965，1968，1971，1972，1974，1976，1984，1985，1989，1996，1999，2000，2001，2006，2008，2009，2011，2012）。

3.2 ENSO指数和甘肃夏季降水的相关分析 将求出的冬季ENSO距平指数与甘肃省夏季降水的相关系数，最后得到全省的分布图（图1）。从图1可以看出，1961—2016年，ENSO距平指数与酒泉地区西部、陇东地区呈现出负相关，其中陇东地区北部负相关较大；其他地区都是呈现正相关，其中陇南地区、武威地区北部、酒泉地区东部正相关较大。整个甘肃省的相关分布，东、西部地区呈负相关，中部多以正相关为主。

3.3 不同ENSO事件影响甘肃夏季旱涝的合成分析 图2给出ENSO暖、冷事件年甘肃夏季降水距平百分率的合成场。从图2可以看出，1961—2016年，El Ni?o事件期间，酒泉地区西部、陇南地区南部、定西地区北部及兰州、白银、临夏大部地区的夏季降水一致偏少，其它地区偏多，其中酒泉到张掖地区北部及陇东地区偏多明显（图2A）；La Ni?a事件期间，甘肃全省夏季降水一致偏少，其中酒泉地区、张掖地区西部及陇东地区偏少明显（图2B）。

3.4 不同ENSO事件的大气环流特征 以上分析表明，El Ni?o和La Ni?a事件对甘肃夏季降水异常的影响存在明显不同，造成这种差异的原因是El Ni?o和La Ni?a事件期间不同的大气环流特征，图3给出了El Ni?o和La Ni?a事件期间，夏季平均500hPa高度场及850hPa风场异常合成分布图。El Ni?o事件期间，夏季500hPa高度场异常合成图（图3A）上可以看到，在蒙古地区为负距平，而西太副高區为正距平，蒙古地区低涡偏强，西太副高增强，位置偏西偏北。700hPa风场异常合成图上（图3C），云贵高原到陕西北部有异常偏强的西南暖湿气流，因此陇东地区夏季降水偏多；而甘肃北部受异常气旋式环流底部影响，处于冷暖空气交汇区，因此夏季降水偏多。El Ni?o事件有利于甘肃北部及东部降水偏多，其它地区降水偏少。La Ni?a事件期间，夏季500hPa高度场异常（图3B）西太副高偏弱位置偏东，导致来自低纬度地区的水汽无法输送到甘肃，同时蒙古地区低涡减弱，使到达甘肃的冷空气也偏弱，因此甘肃夏季降水一致偏少；700hPa风场异常合成图上（图3D），无明显的水汽输送或冷空气影响甘肃，全省降水偏少。

4 结论与讨论

本文利用近56年（1961—2016年）甘肃省42个站点的降水资料及海温资料，初步分析了ENSO事件对甘肃省夏季旱涝的影响得出以下结论：

（1）1961—2016年，El Ni?o事件共出现19次，La Ni?a事件共出现18次。El Ni?o事件和La Ni?a事（下转124页）（上接111页）件基本在春夏季开始发展，冬季发展成熟。

（2）ENSO冬季指数与酒泉地区西部、陇东地区呈现负相关，其中陇东地区北部负相关较大；其它地区都呈现正相关，其中陇南地区、武威地区北部、酒泉地区东部正相关较大。

（3）El Ni?o事件期间，酒泉地区西部、陇南地区南部、定西地区北部及兰州、白银、临夏大部地区的夏季降水一致偏少，其它地区偏多，其中酒泉到张掖地区北部及陇东地区偏多明显；La Ni?a事件期间，甘肃全省夏季降水一致偏少，其中酒泉地区、张掖地区西部及陇东地区偏少明显。

（4）El Ni?o事件期间，蒙古地区低涡偏强，西太副高增强，位置偏西偏北，云贵高原到陕西北部有异常偏强的西南暖湿气流，陇东地区夏季降水偏多；而甘肃北部受异常气旋式环流底部影响，处于冷暖空气交汇区，因此夏季降水偏多。El Ni?o事件有利于甘肃北部及东部降水偏多，其他地区降水偏少。La Ni?a事件期间，西太副高偏弱，位置偏东，导致来自低纬度地区的水汽无法输送到甘肃，同时蒙古地区低涡减弱，使到达甘肃的冷空气也偏弱，因此甘肃夏季降水一致偏少。

参考文献

[1]罗哲贤.中国西北干旱气候动力学引论[M].北京：气象出版社，2005：31-54.

[2]朱炳瑗，李栋梁.1845—1988年期间厄尔尼诺事件与我国西北旱涝[J].大气科学，1992，16（2）：185-192.

[3]李耀辉，李栋梁，赵庆云.中国西北春季降水与太平洋秋季海温的异常特征及其相关分析[J].高原气象，2000，19（1）：100-110.

[4]李耀辉，李栋梁，赵庆云.太平洋秋季SSTA与西北地区春季降水的耦合性研究[C]//中国西北干旱气候变化与预测研究（Ⅰ）.北京：气象出版社，2000：274-278.

[5]李耀輝，李栋梁，赵庆云.ENSO对中国西北地区秋季异常降水的影响[M].北京：气象出版社，2000：288-295.

[6]李耀辉，李栋梁.ENSO循环对西北地区夏季气候异常的影响[J].高原气象，2004，23（6）：930-935. （责编：张宏民）