中国东部夏季降水分布的气候预测分析

徐延欣

（肃南裕固族自治县气象局，甘肃 张掖 734400）

1 概述

我国幅员辽阔，地形复杂，夏季东部地区，降水分布很不均匀，年际变化大，对其影响的大气环流也不尽相同。由此，以三类雨型的划分[1-3]，集中反映了我国东部地区夏季降水的主要特点。

2 资料和方法

2.1 资料

选取NCEP/NCAR 再分析资料1948－2008年1-12月的500百帕月平均高度场资料；国家气候中心整编6、7、8月降水量资料 （时间段：1951～2010年）；1947年1月－2010年2月NOAA延伸再建的海表面温度资料。

2.2 方法

1）①降水距平百分率：

Ri某年夏季降水量

②总体均值的t统计量：

μ0为总体均值

n为样本量

一、二、三类雨型的样本数分别为20、17和18。通过0.01显著性水平的t值分别为2.86，2.92，2.90，通过0.05显著性水平的t值都为2.09，2.12，2.11。

2）①不同样本之间的均值t统计量：

Ni为第i类样本的样本量

一、二、三类雨型的样本数分别为20、17和18。任意两类之间通过0.01显著性水平的t值分别为2.73，通过0.05显著性水平的t值都为2.01。

3 夏季降水距平百分率

3.1 夏季降水距平百分率合成

图1为第一类雨型的合成分析，我国蒙古，为降水正距平区，偏涝。新疆北部，也为正距平区，其正变动更为显著。而江淮地区则为负距平区，偏旱。推测这些年份夏季梅雨降水显著减少。华南地区为也为正距平区，偏涝，这与副高北抬，与南部的台风活动有很大关系。

图2为第二类雨型的合成分析，山东南部至江苏北部为正距平区。上述地区的降水较历年平均值偏大，为偏涝年份。相对的，华南地区，为降水的负距平区，这些地区降水较历年平均值偏小，为偏旱年份。华北地区也为偏旱，但偏旱程度并不显著，接近气候平均值。降水如此分布的原因，是副热带高压控制我国华南地区，副高北部为降水大值区。

图1 第一类雨型夏季降水距平百分率合成图

图2 第二类雨型夏季降水距平百分率合成图

图3 第三类雨型夏季降水距平百分率合成图

图3为第三类雨型的合成分析，我国长江流域、华南地区均为降水正距平区，这些年份降水较历年平均值偏大，为偏涝年份。相对的，在我国华北地区，为降水负距平区，其中河北南部为降水负距平极大值区。此时海南岛为偏旱地区，说明第三类雨型是夏季东亚大气环流异常，尤其是西太平洋副高异常偏南的产物。

3.2 夏季降水t检验（阴影区通过0.05显著性检验）

图4 第一类雨型t检验分布

图5 第二类雨型t检验分布

图6 第三类雨型t检验分布

图4～6分别为三类雨型t检验。由图4～6，一、二、三类雨型的主要降水区，分别对应t检验的显著性结果基本一致。说明夏季不同三类雨型降水区分布均通过了显著性检验。

4 影响夏季降水的外部因子（海温场）

图7 第一类雨型前期12月北太平洋SSTA合成图（单位：℃）

图8 第二类雨型前期12月北太平洋SSTA合成图（单位：℃）

图9 第三类雨型前期12月北太平洋SSTA合成图（单位：℃）

由图7～9，赤道东太平洋海温的偏高与偏低，影响西风漂流区和暖池海温的偏高与偏低，影响厄尔尼诺现象或者拉尼娜现象的发生，进而影响我国东部地区夏季降水。当赤道东太平洋海温偏高时（厄尔尼诺事件），夏季中国主要雨带位置偏南，长江流域降水偏多，当赤道东太平洋海温偏低时，夏季中国雨带位置偏北，长江流域降水偏少；反之，赤道东太平洋海温偏低时（拉尼娜事件），夏季中国主要雨带位置偏北。

对夏季降水不同雨型前期冬季北太平洋SST差值合成图及其t检验（单位：℃，蓝、红阴影表示通过0.05和0.01显著性水平t检验值)。

图10 第一、二类雨型前期冬季北太平洋SST差值合成图及其t检验

图11 第一、三类雨型前期12月北太平洋SST差值合成图及其t检验

图12 第二、三类雨型前期12月北太平洋SST差值合成图及其t检验

由图10，一类雨型和二类雨型的合成差值，其海温表明关键区为赤道东太平洋地区和阿留申群岛地区，并且这两个区域均通过了0.05显著性水平的t检验，某些地区通过了0.01显著性水平的t检验。其通过检验的地区范围大，显著性水平高，认为关键区域即是赤道东太平洋地区和阿留申群岛地区。

由图11，通过显著性检验的地区只有东太平洋、西北太平洋、北大西洋的小部分区域，其气象价值相对较小，认为在该合成差值分析中，并无大范围的显著关键区。

由图12，赤道东太平洋地区通过了显著性检验的地区范围较少，而东北太平洋也就是北美西岸的海温差值通过了0.05和0.01的显著性检验，并且通过检验的范围较大。认为该合成差值的关键区在东北太平洋。

5 前期冬季大气遥相关

由图13，在北太平洋南北方向上阿留申低压和北太平洋高压存在一个类似于跷跷板的振荡结构。这一高度场异常与北太平洋涛动（NPO）相似。NPO是预测我国夏季降水重要环流因子，当冬季NPO偏强时，我国夏季主要多雨带位于黄河流域及其以北地区（第一类雨型）。

图13 第一类雨型前期冬季500hPa高度场距平合成图

图14 第二类雨型前期冬季500hPa高度场距平合成图

图15 第三类雨型前期冬季500hPa高度场距平合成图

由图14，结合南方涛动（SO）分析NPO对我国夏季降水的影响。当NPO强，SO弱时，我国夏季为北方型降水。当NPO弱，SO强时，我国夏季为中间型降水，即主要多雨带位于黄河与长江之间，中心在淮河流域一带（第二类雨型）。

由图15，东北太平洋与美国东部的位势高度之间存在反相关，这一分布类型类似于太平洋北美型（PNA）。但是，其通过显著性检验的地区较少，只有东北太平洋与美国中部地区通过0.05显著性水平的检验，并且没有地区通过0.01显著性水平的检验。说明前期冬季该型的距平分布特征，对于我国南方型的降水并无良好的预报能力。

6 结论

中国东部地区夏季降水占全年降水量的比例很大，与国民经济和人民生活密切相关。

夏季东部地区，降水分布不均匀，年际变化大，对其影响的大气环流也不尽相同。

当赤道东太平洋海温偏高时（厄尔尼诺事件），夏季中国主要雨带位置偏南，长江流域降水偏多，当赤道东太平洋海温偏低时，夏季中国雨带位置偏北，长江流域降水偏少；反之，赤道东太平洋海温偏低时（拉尼娜事件），夏季中国主要雨带位置偏北。

第一、二类雨型由合成差值，表明其海温关键区是赤道东太平洋地区和阿留申群岛地区。第二、三类雨型合成差值的关键区在东北太平洋。

当前期冬季北太平洋涛动（NPO）偏强时，我国夏季主要多雨带位于黄河流域及其以北地区（第一类雨型）。

当前期冬季北太平洋涛动（NPO）弱，南方涛动（SO）强时，我国夏季为中间型降水，即主要多雨带位于黄河与长江之间，中心在淮河流域一带（第二类雨型）。

第三类雨型与前期大气环流相关不明显，但往往对应夏季东亚大气环流异常，尤其是西太平洋副高异常偏南。