辽宁省夏季降水对ENSO事件的响应分析

杜妮

（辽宁七星湖旅游开发有限责任公司，辽宁沈阳 110003）

0 引言

厄尔尼诺-南方涛动（ELNino-SouthernOscillation，简称ENSO）是热带太平洋海-气耦合相互作用的最强年际信号之一，它发生在热带太平洋地区，不仅直接造成热带太平洋地区的天气气候异常，还以遥相关的方式间接影响全球近3/4 的地区[1，2]。ENSO具有2～7年的准周期性循环，厄尔尼诺和拉尼娜是ENSO 循环过程中的反相位状态。ENSO正相位时，赤道中东太平洋海表温度异常升高，显著高于气候平均态时，称之为厄尔尼诺；反之，负相位时，赤道中东太平洋海表温度异常降低，显著低于气候平均态时，称之为拉尼娜。ENSO 的不同相位对中国夏季降水的影响是不同的。研究表明[3，4]，厄尔尼诺年的夏季，赤道东太平洋海温升高，哈德莱环流加强，导致太平洋副热带高压强度增强，而西太平洋海温降低，导致副高位置偏南。受环流形势的影响，夏季风偏弱，暖湿气流北上势力不强，因此，季风雨带也随之偏南，致使江淮流域多雨，而华南、华北地区少雨；反之拉尼娜年的夏季，江淮流域降水偏少，华南、华北地区降水偏多。

诸多研究讨论ENSO 循环的影响时，均集中在我国东部地区，如华南、长江中下游、淮河及华北等地，而对东北地区夏季降水的影响分析还很少，对辽宁省的影响研究更是寥寥无几。因此，本文致力于揭示ENSO 循环对辽宁省夏季降水的指示关系，进而判断其对辽宁省夏季降水中长期预测工作是否具有指导意义。

1 资料来源与研究区概况

1.1 资料来源

采用辽宁省河库管理服务中心（辽宁省水文局）提供的508 个雨量站夏季（6—8 月）降水量数据，时间范围为1956—2021 年。ENSO 不同相位事件资料来源于国家气候中心ENSO 监测、分析和预测系统（SEMAP2.1）。

1.2 研究区概况

辽宁省地处中高纬地区，是东北地区降水量最多的省份，年降水量在600～1 100 mm。东部山地丘陵区年降水量在1 100 mm以上；西部山地丘陵区年降水量在400 mm 左右，是辽宁省降水最少的地区；中部平原降水量比较适中，年平均在600 mm左右。辽宁省内河流纵横，河网密布，本文中的辽河流域包含辽河和绕阳河。

2 辽宁省各流域降水量变化趋势

图1 为1956—2021 年各流域夏季降水距平累加曲线图。距平累加可以用来表示数据一段时间内距平的演变情况，若曲线持续上升，则表示该时间段内正距平值偏多；若曲线持续下降，则表示负距平值偏多。从图1 中可以看出，各流域由于地理位置的不同，表现出的变化趋势不尽相同，大致可归为3 种：一是辽河、浑河、太子河，1956 年至60 年代末为降水增加期，70 年代初至80 年代初为降水减少期，80 年代初至90 年代末为降水增加期，90年代末至今虽有小波动，但总趋势为降水减少期；二是鸭绿江和辽东沿海诸河，1956 年至60 年代末为降水增加期，70 年代初至80 年代初为降水减少期，80 年代初至年代末为降水增加期，90 年代初至今为降水减少期；三是大小凌河和辽西沿海诸河，1956 年至70 年代末为降水增加期，80 年代初至90年代初为降水减少期，90 年代初至年代末为降水增加期，90 年代末至今为降水减少期。

图1 1956—2021 年辽宁省各流域夏季降水量距平累加曲线

综上，1956—2021 年共66 年当中，各流域夏季降水先后经历了偏多-偏少-偏多-偏少的年代际波动，且各时段降水的多寡分布明显。其中，变化最显著的是鸭绿江流域，由第一个偏多段到偏少段，降水量减少了约140 mm，由偏少段到第二个偏多段，降水量增加了近200 mm，再由偏多段到最后的偏少段减少了约160 mm。

结合辽宁省各流域分布位置，从年代际演变特征来看，可将辽宁省划分为辽宁西部（包括大、小凌河和辽西沿海诸河）、中北部（包括辽河、浑河和太子河）和东南部（包括鸭绿江和辽东沿海诸河），这与辽宁省日常雨水情业务工作中的区域划分是一致的。

3 各流域降水对ENSO 循环的响应

3.1 ENSO 不同阶段对各流域降水的影响

表1 为1956 年至今厄尔尼诺和拉尼娜在不同阶段（发展或衰减）的年份表。据统计，厄尔尼诺和拉尼娜分别发生20 次和14 次，一般来讲，发展年的次年即为衰减年，仅有个别年份发生跨两年的现象，如1968—1970 年、1986—1988 年、2014—2016 年的厄尔尼诺，以及1970—1972 年、1998—2000 年的拉尼娜。同时，也存在一些特殊年份，如1977 年和2019 年既是厄尔尼诺发展年又是厄尔尼诺衰减年，2000 年和2011 年既是拉尼娜发展年又是拉尼娜衰减年，这4 年在统计该年降水多寡时将予以剔除。

表1 1956 年以来ENSO 事件不同阶段年份统计

表2 分别统计了ENSO 在发展年和衰减年时，辽宁省各流域降水正距平年占比情况。由表2 可知，当发生厄尔尼诺时，无论是发展年还是衰减年，辽宁省夏季降水正距平占比均偏少，即与负距平占比近似各占一半。当发生拉尼娜时，虽然发展年降水正距平的占比稍大于衰减年，但也均在50%左右。综上所述，厄尔尼诺和拉尼娜的不同阶段对夏季降水多寡的指示意义不大。

表2 ENSO 不同阶段各流域夏季降水正距平年占比

3.2 ENSO 不同事件类型对各流域降水的影响

ENSO 按照其发展中心区域的不同划分为东部型和中部型。1956 年至今不同类型的ENSO 事件见表3。由表3 可知，20 次厄尔尼诺事件中，东部型占12 次，中部型占8 次；14 次拉尼娜事件中，东部型占10 次，中部型占4 次。

表3 1956 年以来ENSO 事件不同事件类型年份统计

表4分别统计了ENSO不同类型下各流域夏季降水正距平年占比情况。由表4 可以看出，ENSO不同事件类型条件下，各流域夏季降水多寡的概率近似各占一半，对预测指示意义很小。

表4 ENSO 不同事件类型各流域夏季降水正距平年占比

4 结语

本文利用辽宁省508 个雨量站的夏季降水资料，分析了辽宁省各流域夏季降水的年代际演变特征，并研究了ENSO 不同阶段及不同类型条件下与各流域夏季降水的对应关系，得出：厄尔尼诺和拉尼娜无论是发展还是衰减阶段，无论是东部型还是西部型，其对辽宁省各流域夏季降水多寡的指示意义不大。辽宁省各流域夏季降水的多寡与ENSO 之间的关系较难建立，在中长期降水预测工作中，ENSO 发挥的作用不大。由于辽宁省乃至东北的夏季降水成因十分复杂，同时受到中、高纬甚至低纬度大气环流的共同影响，因此，在预测方法方面也较为困难，还需要进行更多探索。