南海6月低层径向风对广东降水的影响

张吉民 苟杨 彭科曼

摘 要：使用1979～2018年ERA-Interim全球再分析资料及广东86业务站降水资料，针对南海低层风构建了6种活动强度指数，通过相关分析讨论其与广东同期降水的关系，结果表明：径向风指数RWS与广东6月同期降水关系最密切。当6月南海低层径向风异常偏强（弱）时，广东同期降水也表现出异常偏强（弱）的特征。

关键词：南海；径向风；广东；降水

1资料与方法

1.1资料

环境风、位势高度及垂直速度资料来自ERA-Interim全球再分析资料（2.5°×2.5°），由于该数据集无1979年前数据，因此数据时间跨度取1979～2018年。

降水实况资料取自广东省86个业务台站，时间跨度亦取1979～2018年。

1.2方法

1.2.1构建南海低层风强度指数

为合理描述南海低层风变化，本文针对南海范围内（0～20°N， 90～110°E）850hPa风尝试构建了6种强度指数，分别为全风速指数WS（wind speed）、风的西南投影指数WPSW（wind projection in the southwest）、纬向风指数ZWS（zonal wind speed）、径向风指数RWS（radial wind speed）、纬向风动能指数ZWS2、径向风动能指数RWS2，计算方法如下：

式中，u为各格点纬向风风速，v为各格点径向风风速，n为格点总数。

1.2.2分析方法

通过相关系数计算，分析南海低层风强度与广东同期降水的关系。

2低层风强度变化与降水的关系

2.1各指数与降水的关系

为快速选取与广东降水关系更紧密的低层风指数，首先使用Ting等方法选取广东6月降水的典型代表站，即通过计算1979～2018年广东省86个业务站逐年6月月降水量的标准差，取标准差最大站点——阳江站为典型代表站。

分别对阳江站逐年6月降水与同期各指数进行z-score标准化（图1），可见，各指数与阳江降水序列振荡变化在1979～1994年、1998～2018年一致性较好，主要差别表现在1996年前后。其中RWS和RWS2在1996年前后表现出更优的振荡一致性。对逐年径向、纬向风分析发现，产生1996年差异的主要原因在于，1996年6月平均纬向风为异常东风，其余年份均为西风，而径向风均为一致的南风。

图1 阳江站逐年6月降水及同期各指数的z-score标准化序列

为量化分析以上6种指数与阳江降水的关系，分别计算了标准化后的各指数与阳江降水序列的相关系数，其中RWS与阳江降水的相关系数为0.23，其他绝对值均小于0.1。故选取RWS为最优低层风强度指数，用于后文对降水影响的分析。

2.2径向风指数RWS与广东降水的关系

分别对1979～2018年标准化后的6月RWS指数及广东86站降水序列计算相关系数（如图2）。可见，南海6月RWS指数与广东同期降水关系密切。从相关系数分布可见，全省相关系数均高于0.2。其中，粤北大部高于0.5，相关性最高；粤西西南、珠三角中部偏西及粤东偏东部分地区相关系数在0.3以下。从置信检验分布来看，RWS指数与降水关系在全省绝大部分地区均能通过0.1置信检验，并且有较大部分地区也通过了0.05置信检验。

这表明，本文嘗试构建的南海低层径向风指数RWS在6月与广东同期降水有十分密切的同位相振荡关系，即6月南海低层径向风异常偏强（弱）时，广东同期降水也表现出异常偏强（弱）的特征。

图2南海6月RWS指数与广东同期降水的相关系数及t检验分布

（浅灰色通过0.1置信检验，深灰色通过0.05置信检验）

3结论与讨论

本文尝试构建了6种南海低层风强度指数，其中径向风指数RWS与广东6月同期降水关系最密切。当6月南海低层径向风异常偏强（弱）时，广东同期降水也表现出异常偏强（弱）的特征。

参考文献：

[1]谢炯光， 纪忠萍， 谷德军， 等. 南海西南季风异常与广东省汛期重要天气的关系[J]. 热带气象学报， 2008， 24（3）：209-218.

[2]谷德军， 纪忠萍. 2008年广东强龙舟水与准10天振荡[J]. 热带气象学报， 2011， 27（1）.

[3]姚永红， 钱永甫. 用湿位涡定义的南海西南季风指数及其与我国区域降水的关系研究[J]. 南京大学学报（自然科学版）， 2001， 37（6）.

作者简介：

张吉民（1990-），女，助理工程师，主要从事短期天气预报工作.