MJO变化对云南主汛期降水的影响

罗冬莉　赵尔旭

【摘 要】使用云南省1979—2013年125站汛期降水和热带季节内振荡（MJO）活动指数为研究资料，对强MJO事件中的8个位相所对应的降水场、对流场、水平风场等分别进行统计合成，分析MJO活动变化对云南主汛期（6～8月）降水的影响。结果表明：①主汛期MJO的强度变化与云南降水量有明显的正相关性。②主汛期内MJO活动在多数位相时，云南降水为正距平。受冷暖空气交汇的配合影响，MJO活动在第六位相时云南降水正距平最大，第四位相次之;出现降水负距平对应有3个MJO活动位相：第二、第五和第七位相，尤其MJO处于第五位相时，因受干燥的偏北气流控制，云南降水负距平最大。③从MJO各个位相和风场的合成来看，出现降水正距平的都与热带对流北传影响云南有关。

【关键词】MJO;云南;主汛期降水

【中图分类号】P434 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）08-0092-03

0 引言

过去的研究表明，MJO对全球的气候异常变化有着重要的影响，自20世纪80年代以来，大气季节内振荡，尤其是热带大气季节内振荡一直是大气科学研究的国际前沿之一，其研究结果对于提高和改进数值天气和短期气候预报具有重要意义。

云南雨季降水占整个云南省年降水的80%以上，其中主汛期（6-8月）的降水最多，主汛期的降水决定了云南一年降雨量的多寡，因此研究影响云南主汛期降水变异的因素具有重要意义。李汀等人[1]分析了云南主汛期（6～8月）季节内振荡（ISO）的活动特征及传播的年际差异，着重分析云南主汛期的ISO活跃年热带印度洋ISO向云南传播的两条路径及两个亚洲季风系统ISO分别对云南主汛期ISO的影响。李汀等人[2]分析了对应低频的对流场、环流场及降水的异常特征，热带印度洋大尺度振荡MJO影响云南主汛期ISO及降水的情况。但是，有关MJO活动对云南雨季降水影响的物理机制和过程的研究还很少见，对于云南雨季开始、结束及降水的多寡发生的原因和物理机制目前还不是很清楚，而云南雨季降水的多少直接关系到云南气候干旱的持续时间及影响范围。根据MJO季节内持续性异常分析云南雨季开始、结束及降水多少的物理成因，对提高云南干旱等极端气候事件的监测和预测能力有积极作用，还能为极端气候干旱事件的监测和预测提供科学依据，同时为云南短期降水预报提供方法和预报理论基础。在此基础上，本文主要分析6～8月MJO强度变化及其不同位相活动的情况，以及与云南主汛期降水的影响关系。

1 资料与方法

使用1979—2013年云南省125站日降水资料;1979—2013年的NCEP数据集;Wheeler和Hendon[3]提出的描述MJO观测事实的逐日独立指数RMM（All-Season Real-Time Multivariate MJO Index，即全年实时多变量MJO指数），含RMM1、RMM2、MJO振幅和位相等。将■≥0.9时定义为强MJO[4]。本文主要采用统计合成的分析方法对强MJO事件在不同位相上的变化情况及其对云南主汛期（6～8月）降水的影响进行分析。

2 结果和分析

2.1 6～8月MJO强度的变化对云南主汛期降水的影响

图1是1979—2013年云南6～8月平均降水距平与1979—2013年6～8月平均MJO强度指数距平对比图。从图1中可见，主汛期的MJO强度指数与云南主汛期的降水有一定的相关性，相关系数为0.29，达到了90%的显著性水平，说明6～8月的MJO强度指数大，则云南主汛期的降水多，6～8月的MJO强度指数小，则云南主汛期的降水少。

MJO是热带地区的对流活动，云南处于低纬高原。图1说明MJO的强度变化对云南降水有影响。但是为什么MJO平均强度与云南降水两个系列的相关显著性水平不是很高呢？考虑到MJO的变化包括强度的变化及位相的变化，有必要研究MJO的位相变化对云南降水的影响。

2.2 6～8月MJO不同位相的活动对云南主汛期降水的影响

为表现MJO活动中心位置与云南主汛期降水量的关系，计算出云南主汛期测站日平均降水距平百分率，与MJO的1～8位相进行合成（如图2所示）。从图2中可见，在云南主汛期时，MJO活动中心处于第二、第五及第七位相时，云南主汛期测站降水距平为负，说明此时云南降水较常年同期偏少，特别是MJO活动中心处于第五位相时，云南测站降水的负距平百分率最大，达到-7.8%，MJO活动中心处于第七位相时，云南测站降水的负距平百分率次之，为-5.7%。从整个云南主汛期的降水情况与强MJO活动中心位相关系来看，MJO大多数位相以正距平为主;MJO中心在第三、第四、第六位相时，云南主汛期降水均处于较明显的正距平，特别是当MJO活动中心处于第六位相时，降水正距平百分率最大，达到了13.8%。图2说明云南主汛期降水比较明显，水汽条件较好，容易造成降水。

2.3 主汛期MJO不同位相对应的大尺度环流背景

下面对MJO不同位相影响热带及副热带地区的大尺度环流背景进行研究。分析1979—2013年6～8月850 hPa风场距平在MJO的1～8位相上的合成（如图3所示）。

MJO中心在第一位相时，孟加拉湾地区的弱反气旋环流虽然阻拦了西南气流向北的输送，但是副热带高压边缘的东南气流仍然较强，风速较大，向云南地区输送水汽，所以此时云南的降水仍较明显。当MJO中心在第二位相时，孟加拉湾地区仍受异常反气旋控制，并且反气旋环有所北抬，控制了滇西南地区，不利于该地区产生降水;云南的其他地区主要受副高外围的东南气流影响，但此时东南气流已减弱，输送到云南的水汽减少，主要对滇东南部地区的降水有贡献，所以云南的降水也体现为较弱的负距平形态。MJO到达第三位相时，位于孟加拉湾的反气旋环流减弱消失，副热带高压外围的东南气流加强，向云南输送南海的水汽由此也加强，云南地区主要受东南水汽的影响，降水增大。当MJO中心在第四位相时，孟加拉湾主要为热带气旋所控制，气旋前部的西南环流可以影响到云南，这时对于云南地区既有西南水汽的输送，也有来自北方的冷空气输入，有助于云南此时出现明显的降水。MJO中心在第五位相時，东移的气旋移到了中南半岛和南海西部，而西部的气旋位于印度次大陆，云南此时正好处于两个气旋环流之间，受到下沉偏北气流的控制，来自孟加拉湾地区的西南气流中断，不利于云南发生大范围降水。MJO处在第六位相时，南海地区的气旋环流维持，气旋外围影响云南的仍是西北气流，但此时原来位于孟加拉湾地区的气旋在继续向东移的过程中同时也向北移动，气旋移到了印度次大陆的西北部地区，气旋前部的西南气流开始活跃，向云南输送水汽，正好在云南形成冷暖气流的交汇，所以MJO此位相时，云南主汛期的降水最明显。MJO中心在第七位相时，云南地区主要受弱的偏西气流控制，不利于出现降水。MJO中心在第八位相时，云南地区主要受继续北抬的南海地区气旋外围的偏北气流控制，此时云南地区仍有弱对流发展，是否是因为南海地区气旋的位置已经抬高到30°N左右，于是从气旋边缘输送的偏北气流也比较潮湿，有利于云南地区发生对流，这个问题有待讨论。

3 结论

通过MJO的变化对云南主汛期降水影响的研究得出如下结论：①主汛期时，MJO变化的强度与云南的降水有较明显的正相关性，MJO强度较强时，云南的降水多，MJO强度较弱时，云南的降水少。②在不同的MJO活动位相时，云南主汛期降水以正距平偏多。受冷暖空气交汇的影响，第六位相正距平最大，第四位相次之;负距平有三个位相，分别是第二位相、第五位相及第七位相，处于第五位相时，受干燥的偏北气流控制，此时的云南降水负距平最大。③从风场的MJO的8个位相合成来看，出现降水正距平的都以热带对流的北传影响云南有关，当MJO处在第六位相时，热带对流较强烈，西南气流活跃，并配合水平风场的偏北气流，在云南形成明显的辐合，造成云南的较强降水。当MJO处于第五位相时，热带对流向北的传递暂时中断，没有有效的水汽到达云南，并且云南正处于干燥的下沉气流控制中，所以云南的降水较少。

参 考 文 献

[1]李汀，琚建华.亚洲夏季风季节内振荡对云南主汛期降水的影响Ⅰ：云南主汛期季节内振荡特征及其传播过程[J].高原气象，2013，32（3）：617-625.

[2]李汀，琚建华.亚洲夏季风季节内振荡对云南主汛期降水的影响Ⅱ：云南主汛期季节内振荡活动过程及其对MJO活动的响应[J].高原气象，2013，32（3）：626-634.

[3]MATTHEW C.WHEELER，HARRY H.HENDON.An All-Season Real-Time Multivariate MJO Index：Development of an Index for Monitoring and Prediction[J].MONTHLY WEATHER REVIEW，2004，

132（8）：1917-1932.

[4]Pohl B，Matthews A J.Observed changes in the lifetime and amplitude of the Madden–Julian Oscillation associated with interannual ENSO sea surface temperature anomalies[J].J Climate，2007（20）：

2659-2674.

[5]琚建华，孙丹，吕俊梅.东亚季风区大气季节内振荡经向与纬向传播特征分析[J].大气科学，2008，32（3）：523-529.

[6]杨辉，李崇銀.热带大气季节内振荡的传播及影响因子研究[J].气候与环境研究，2005（10）：145-156.

[7]李崇银，武培立，张勤.北半球大气环流30～60天振荡的一些特征[J].中国科学，1990（7）：764-774.

[8]李崇银.热带大气季节内振荡的几个基本问题[J].热带气象学报，1995，11（3）：276-287.

[9]韩荣青，李维京，董敏.北半球副热带—中纬度太平洋大气季节内振荡的纬向传播与东亚夏季旱涝[J].气象学报，2006（4）：149-163.

[10]何志学，贺懿华，熊秋芬，等.1998年夏季热带内外大气低频振荡特征分析[J].热带气象学报，2004，2（20）.

[11]琚建华，刘一伶，李汀，等.南海夏季风季节内振荡的年际变化研究[J].大气科学，2010，34（2）：253-261.

[12]董敏，张兴强，何金海.热带季节内振荡时空特征的诊断研究[J].气象学报，62（6）：821-830.