利用不同再分析资料对比分析大西洋年代际变率对国内降水的影响

徐延欣

摘要 大西洋年代际变率（AMV），是指发生在北大西洋区域的海表温度准周期性冷暖异常变化。同时使用CMAP和NCEP/NCAR、ERA-interim两套再分析资料，对比分析AMV对夏季国内降水的影响。在AMV暖位相期：夏季，中国新疆部分地区、苏南浙北一带的气温在两套再分析资料中均偏高;在中国西藏、青海、甘肃、江淮地区及华南地区，降水偏多;而在东北华北地区，降水偏少。南海区域的负相关在这两套再分析资料中是一致的，而长江中下游地区的正相关只出现在ERA-interim再分析资料上。由此可见，针对AMV对国内夏季降水的影响，ERA-interim资料比NCEP/NCAR资料的降水场更为可信，更加适合用于研究国内夏季降水。

关键词 再分析资料;降水;影响

中图分类号：P461 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）06–0030–02

目前，国际上广泛使用的再分析资料主要是ERA-interim再分析资料和NCEP/NCAR再分析资料。再分析资料中，会出现观测资料、数值模式及同化方案改变而产生的误差[1]。由于不同再分析资料使用的观测资料、数值模式和同化方案都不相同，因此各种再分析资料并不完全相同[2]。

同时使用NCEP/NCAR和ERA-interim再分析资料，分析AMV对中国气温和降水的影响在这两套资料中是否一致，并比较两种资料的异同之处。

1 资料和方法

使用CMAP全球逐月降水资料（1979—2015年）;NCEP/NCAR 1979—2015年的资料;ERA-interim 1979—2015年的资料。

主要采用相关方法，讨论相关系数为正（负）时，对应相关变化，并采用t检验方法检验其显著性。

假设总体相关系数在ρ=0成立的条件下，相关系数r的概率密度函数，正好是t分布的密度函数，因此可以用t检验对r进行显著性检验。给定统计量：

遵从自由度是υ=n-2的t分布。给定显著性水平α，再查t分布表，如果t>tα，那么拒绝原假设，就认为相关系数是显著的。

2 AMV对国内降水的影响

2.1 使用CMAP降水场资料

由图1是AMV指数与夏季CMAP降水场的相关分布图。中国西藏、青海、甘肃、江淮地区、华南地区均呈现显著的正相关。而东北地区、华北地区均呈现负相关，吉林南部负相关显著。同时，蒙古和孟加拉湾东部呈现显著的负相关。总体说明，当AMV处于暖位相期，夏季中国西藏、青海、甘肃、江淮地区及华南地区降水偏多，而东北华北地区降水偏少。

2.2 使用NCEP/NCAR再分析资料

由图2所示，夏季日本及其邻近海域、中国新疆西部地区和青藏高原中部地区表现为较大的正相关，且通过95%显著性检验，而阿富汗、巴基斯坦地区、蒙古中部、中国东北东部、南海大部分区域表现为显著的负相关。说明当AMV处于暖（冷）位相期，夏季中国新疆西部和青藏高原中部降水偏多（偏少），而中国东北地区、东部地区和南海大部分区域降水偏少（偏多）。

2.3 使用ERA-interim再分析资料

图3所示，中国西藏地区中部和东部、甘肃青海一带、长江下游地区呈现显著的正相关，而蒙古、中国西藏西部、南海大部分区域呈现明显的负相关。由此可见，当AMV处于暖（冷）位相期，夏季中国西藏地区中部和东部、甘肃青海一带、长江下游地区降水增多（减少），而中国西藏西部和中国南海大部分区域对应降水减少（增多）。

3 结语

当AMV处于暖位相期，夏季西藏、青海、甘肃、江淮地区及华南地区降水偏多，而东北华北地区降水偏少。主要是由于夏季西太平洋副热带高压增强西伸，导致南海地区和热带西太平洋地区处于副高控制，降水偏少。暖湿的西南气流沿着副高西北侧移动，使华南和长江中下游一带降水偏多。

使用NCEP/NCAR再分析资料，当AMV处于暖位相期，夏季中国新疆西部和青藏高原中部降水偏多;使用ERA-interim再分析资料，当AMV处于暖位相期，夏季中国西藏地区中部和东部、甘肃青海一帶、长江下游地区降水偏多。

将NCEP/NCAR再分析资料中的降水与AMV的相关、ERA-interim再分析资料中的降水与AMV的相关同夏季CMAP降水与AMV的相关进行对比，南海区域的负相关在这两套再分析资料中是一致的，而长江中下游地区的正相关只出现在ERA-interim再分析资料上。从这个意义上而言，AMV对国内夏季降水的影响，ERA-interim再分析资料比NCEP/NCAR再分析资料的降水场更加可信，更加适合用于研究国内夏季降水。

参考文献

[1] 赵天保，符浣斌，柯宗建，等.全球大气再分析资料的研究现状与进展[J].地球科学进展， 2010， 25（3）： 242-254.

[2] 王红丽，刘健，况雪源.四种再分析资料与长江中下游地区降水观测资料的对比研究[J]. 长江流域资源与环境， 2008（5）： 703-711.

责任编辑：黄艳飞

Abstract The Atlantic interdecadal variability （AMV） refers to the quasi periodic cold warm anomaly of sea surface temperature in the North Atlantic region. In this paper， CMAP， NCEP/NCAR and era interim reanalysis data are used to analyze the impact of AMV on summer precipitation in China. In the AMV warm phase： in summer， the temperature in parts of Xinjiang， Southern Jiangsu and Northern Zhejiang is higher than that in the two sets of reanalysis data; In Tibet， Qinghai， Gansu， Jianghuai and South China， the precipitation is relatively high; In the northeast and North China， the precipitation is less. The negative correlation of the South China Sea region is consistent in the two sets of reanalysis data， while the positive correlation of the middle and lower reaches of the Yangtze River region only appears in the era interim reanalysis data. Therefore， the precipitation field of era interim data is more reliable than NCEP / NCAR data， which is more suitable for the study of summer precipitation in China.

Key words Reanalysis data; Precipitation; Influence