摘 要:運(yùn)用1976—2015年新疆維吾爾自治區(qū)哈密市巴里坤縣氣象局降水資料,分析了巴里坤縣近40a極端降水天氣特征及其對(duì)ENSO事件的響應(yīng)。結(jié)果表明:巴里坤年際降水量分布不均,主要集中在夏季;年降水量總體趨勢(shì)上升。降水天氣對(duì)于ENSO 事件的響應(yīng)會(huì)有一定的滯后性,與ElNino事件需要滯后4個(gè)月才能達(dá)到最顯著響應(yīng),而與La Nina 事件只需滯后1個(gè)月,它們的相關(guān)顯著性都通過了0.01顯著性水平檢驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:巴里坤;極端降水天氣特征;ENSO事件;響應(yīng)
中圖分類號(hào):S162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20161233191
ENSO事件是厄爾尼諾(El Nino)現(xiàn)象和南方濤動(dòng)(Southern Oscillation)現(xiàn)象的統(tǒng)稱,是發(fā)生在太平洋海氣系統(tǒng)中最強(qiáng)烈的年際變化信號(hào),它的發(fā)生常常引起氣候異常。由于 ENSO 具有全球尺度的影響,許多地方的降水、氣溫等氣候要素的異常與ENSO有著密切的聯(lián)系,尤其是對(duì)降水的影響更為顯著。已有研究表明,ENSO事件對(duì)東亞冬、夏季風(fēng)的強(qiáng)弱變化和中國(guó)夏季降水的分布有著重要影響。
1 資料及研究方法
選取巴里坤縣氣象局1976—2015年降水資料,分析降水量在不同年代以及不同月份的變化特征,用最小二乘法通過實(shí)際資料計(jì)算出氣候要素的變化速率,回歸系數(shù)為正(負(fù))表示增加(減弱)趨勢(shì),接近零則無(wú)明顯變化趨勢(shì),通過降水天氣折線圖或柱形圖分析以及研究巴里坤降水天氣的發(fā)生規(guī)律。
2 巴里坤降水的氣候變化特征
2.1 降水量年際變化
分析1976—2015年巴里坤降水量逐年變化(圖1)得出,近40a巴里坤年平均降水量為233.7mm,年均降水量總體呈明顯上升趨勢(shì),降水傾向率為12.3mm/10a。年降水量歷史極大值為364mm(2015年),極小值139.5mm(1985年),兩者相差224.5mm。
2.2 降水量月際變化
巴里坤年降水量分布不均(圖2),1—7月平均降水量呈逐漸增加趨勢(shì),7—12月份則呈逐漸減少趨勢(shì)。集中在5—9月,降水量達(dá)174.8mm,占全年降水量75.6%,以7月最多,月平均降水量51.4mm,占全年的22.3%,1、2月最少,月平均降水量?jī)H3.3mm。
2.3 降水強(qiáng)度變化
2.3.1 雨
2.3.1.1 小雨事件
近40a巴里坤地區(qū)總共出現(xiàn)小雨1512d,20 世紀(jì)70、80 年代較多,2000年以后逐漸減少。小雨日數(shù)總體呈減少趨勢(shì),氣候傾向率1.7d/10a。
2.3.1.2 中雨事件
近40a巴里坤中雨日數(shù)272d,呈略減少趨勢(shì),氣候傾向率為-0.43d/10a.
2.3.1.3 大雨事件
近40a巴里坤大雨日數(shù)128d,呈0.31d/10a略增長(zhǎng)趨勢(shì),20世紀(jì)80、90年代大雨事件持續(xù)時(shí)間為69d, 2000—2015年為59d,整體增加趨勢(shì)緩慢。
2.3.1.4 暴雨事件
巴里坤地區(qū)暴雨日數(shù)較少,近40a僅29d,其中2015年暴雨日數(shù)出現(xiàn)最多(3d),14個(gè)年份僅出現(xiàn)1d。
2.3.2 雪
2.3.2.1 小雪事件
近40a巴里坤地區(qū)小雪日數(shù)1191d,呈微減少趨勢(shì),氣候傾向率為-0.14d/10a。小雪日數(shù)最多年份2010年(49d),最少為1983、2015年,僅19d。
2.3.2.2 中雪事件
近40a巴里坤中雪日數(shù)128d,呈增加趨勢(shì),氣候傾向率約1.0/10a。其中出現(xiàn)最多的是2009年(10d);1983年和1993年均未出現(xiàn)過中雪事件。
2.3.2.3 大雪事件
近40a巴里坤大雪日數(shù)79d,整體呈微減少趨勢(shì),氣候傾向率為-0.018d/10a。大雪日數(shù)最多為1984年(6d),有7個(gè)年份未出現(xiàn)大雪。
2.3.2.4 暴雪事件
巴里坤地區(qū)暴雪較少,近40a僅33d,最多年份2014年(4d),16個(gè)年份未出現(xiàn)暴雪。
3 極端降水事件
受境內(nèi)地形影響,6—8月遇到中到大量級(jí)別降水或降水量集中時(shí),易產(chǎn)生局地洪澇、泥石流等災(zāi)害。春、秋季降水小,常伴隨強(qiáng)降溫、大風(fēng)、寒潮和霜凍,冬季則產(chǎn)生暴風(fēng)雪和雪崩。據(jù)統(tǒng)計(jì),近40a巴里坤共發(fā)生暴雨30次,成災(zāi)15次,引發(fā)洪水11次,泥石流1次;冰雹23次,成災(zāi)1次;暴雪13次,成災(zāi)7次。20世紀(jì)80年代中期前,極端降水事件少,1988年出現(xiàn)突變;到20世紀(jì)90年代中期達(dá)到突變高峰,次高峰發(fā)生在1997年,當(dāng)年7月17日降水達(dá)49.7mm,大暴雨引發(fā)大山洪,受災(zāi)范圍涉及農(nóng)牧業(yè)、水利、交通、電力、通訊等,直接經(jīng)濟(jì)損失7224萬(wàn);20世紀(jì)末到21世紀(jì),暴雨頻發(fā),暴雪次數(shù)也居高不下。據(jù)統(tǒng)計(jì),巴里坤近40a來(lái)共發(fā)生極端降水事件161次,其中雪暴13次,寒潮42次,暴雨30次,冰雹23次,洪水11次,霜凍42次。
4 降水與ENSO事件的響應(yīng)
ENSO事件是一種大尺度的大氣與海溫相互作用的現(xiàn)象,它的出現(xiàn)常對(duì)大氣產(chǎn)生巨大影響,引起全球性氣候異常變化。
4.1 降水與海溫相關(guān)分析
對(duì)巴里坤降水相對(duì)海溫(SSTA)做2a滯后分析可知,在8 個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)一次完整的由弱到強(qiáng)、然后由強(qiáng)到弱的相關(guān)強(qiáng)度變化過程(表 2)。El Nino期間,巴里坤降水滯后4個(gè)月時(shí)達(dá)到最大滯后正相關(guān),La Nina 卻只需1個(gè)月就可達(dá)到最大負(fù)相關(guān),它們相關(guān)系數(shù)分別是0.302 和-0.296,都通過0.01顯著性水平檢驗(yàn)。表明巴里坤降水對(duì)El Nino和La Nina達(dá)到最顯著響應(yīng)所需要的時(shí)間不一致,對(duì)El Nino事件的響應(yīng)需要更多的時(shí)間。
4.2 ENSO事件對(duì)巴里坤地區(qū)極端降水的影響
ENSO時(shí)間和空間尺度很大,與熱帶太平洋過程及其以外地區(qū)的大氣環(huán)流直接相關(guān)聯(lián)。ENSO主要是通過影響西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度及位置而對(duì)中國(guó)西北地區(qū)天氣氣候產(chǎn)生影響。經(jīng)相關(guān)統(tǒng)計(jì)得出,ENSO事件對(duì)巴里坤旱澇影響較大,ENSO事件發(fā)生時(shí)段旱澇災(zāi)害發(fā)生次數(shù)占總次數(shù)的48%~70%,其中強(qiáng)度為中等以上的ENSO暖、冷事件分別發(fā)生8次、6次,極強(qiáng)暖事件2次,強(qiáng)暖事件2次,持續(xù)10個(gè)月以上;強(qiáng)度為強(qiáng)冷事件3次,強(qiáng)度中等冷事件3次,持續(xù)11—24月。強(qiáng)度為中等以上的事件,El Nino多發(fā)生于4—5月,冬季較少,而La Nina多開始于5—9月。
5 結(jié)論
通過對(duì)巴里坤1976—2015年的降水資料以及與ENSO事件的相關(guān)性進(jìn)行分析探討,得出:巴里坤近40a降水量總體呈增多趨勢(shì),降水主要集中在5—9月,以7月份降水最多。降水對(duì)ENSO事件響應(yīng)有一定滯后性,El Nino事件需滯后4個(gè)月,而與La Nina 事件需滯后1個(gè)月,通過0.01顯著性水平檢驗(yàn)。近40a巴里坤共發(fā)生極端降水事件161次,其中雪暴13次,寒潮42次,暴雨30次,冰雹23次,洪水11次,霜凍42次。ENSO事件出現(xiàn)對(duì)大氣產(chǎn)生巨大影響,引起全球氣候異常,分析里坤極端降水事件與ENSO事件的相關(guān)性,為極端天氣預(yù)測(cè)提供了重要依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:唐紅英(1965-),女,漢族,甘肅省瓜州縣人,本科,工程師,新疆維吾爾自治區(qū)哈密市巴里坤縣氣象局,主要從事綜合氣象觀測(cè)工作。