王羱 張立鳳 朱鵬 關(guān)吉平 張曉慧
摘要 利用1951—2014年南京站逐日降水資料、NCEP/NCAR逐日再分析資料和NO-AA逐月海表溫度資料,分析了南京夏季降水的逐候演變特征及其異常環(huán)流。結(jié)果表明:1)南京夏季降水集中在6月第5候至7月第3候,在氣候態(tài)上降水強(qiáng)度存在峰期位于6月第5候和7月第1候的雙峰結(jié)構(gòu)。降水峰期還存在準(zhǔn)10 a的年代際變化。2)不同年份降水的候演變特征呈現(xiàn)為峰期在6月第5候、7月第2候的單峰結(jié)構(gòu)以及雙峰結(jié)構(gòu)這三種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。3)當(dāng)降水單峰出現(xiàn)在7月第2候(6月第5候)時(shí),同年6月第5候,西太副高偏弱(強(qiáng))偏東(西)、東亞大槽和貝加爾湖淺槽偏弱(強(qiáng))、南京附近對(duì)流層低層水汽異常輻散(輻合)、中層盛行下沉(上升)運(yùn)動(dòng);同年7月第2候,西太副高偏強(qiáng)(弱)偏西(東)、東亞大槽和貝加爾湖淺槽偏強(qiáng)(弱)、南京附近對(duì)流層低層水汽異常輻合(輻散)、中層盛行上升(下沉)運(yùn)動(dòng)。4)南京夏季降水的峰期變化與前期冬季(175°E~50°W,10~20°N)區(qū)域的SST(Sea Surface Temperature)異常有著較好的相關(guān)性。
關(guān)鍵詞 南京 夏季降水 峰期變化 異常環(huán)流 海表溫度異常
南京作為長(zhǎng)三角城市群的中心城市,經(jīng)濟(jì)繁榮、人口密集,氣象災(zāi)害往往會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而南京地處長(zhǎng)江下游,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,位于梅雨區(qū)范圍內(nèi),故夏季降水十分充沛,且變化規(guī)律復(fù)雜,降水的變化是造成災(zāi)害性天氣頻發(fā)的重要因素。因此,研究南京夏季降水的變化特征有助于當(dāng)?shù)胤婪稓庀鬄?zāi)害。
多年來(lái),氣象學(xué)界針對(duì)南京的致災(zāi)因素開展了大量的研究(潘文卓等,2008;潘航,2011;劉壽東等,2014)。在全球變暖的背景下,針對(duì)溫度變化的研究結(jié)果相對(duì)較多(唐國(guó)利和丁一匯,2006;繆啟龍等,2008;楊英寶和江南,2009;孫燕等,2010)。而針對(duì)南京降水要素的研究則相對(duì)偏少,毛宇清等(2012)研究了近50 a南京夏季降水的氣候特征,發(fā)現(xiàn)降水量、雨日和暴雨日均呈增加趨勢(shì),同時(shí)又具有明顯的年代際變化特征。
南京的降水主要集中在夏季梅雨期。因此,在候時(shí)間尺度上研究南京夏季降水變率,從而揭示南京降水的演變特點(diǎn)及其大氣環(huán)流背景的特征,有助于了解南京降水的發(fā)生機(jī)理、實(shí)現(xiàn)南京降水的精細(xì)化預(yù)報(bào)。本文將利用近64 a來(lái)南京站降水資料,在候時(shí)間尺度上分析南京夏季降水的演變特征和環(huán)流背景。
1資料和方法
研究所用資料包括:1951—2014年南京站夏季(6—8月)逐日降水資料;1951—2014年美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)測(cè)中心/國(guó)家大氣環(huán)境中心(NCEP/NCAR)逐日再分析資料,分辨率為2.5°×2.5°;1950—2014年美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)逐月海表溫度(Extended Reconstructed Sea Surface Tempera-ture,ERSST)資料,分辨率為2?!?。。
研究所用方法主要有經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)(Empirical Orthogonal Function,EOF)分解、線性趨勢(shì)分析、合成分析、相關(guān)分析、小波分析、回歸分析和顯著性t檢驗(yàn)等。
2夏季降水的逐候演變特征
2.1氣候態(tài)特征
圖l給出了近64 a來(lái)南京站平均夏季降水強(qiáng)度的候演變分布??梢钥吹?,從6月第1—4候,降水強(qiáng)度的變化不大,且數(shù)值較小,在4 mm/d左右。從6月第4—5候,降水強(qiáng)度突然增加,從4.6 mm/d躍升至9.4 mm/d,在經(jīng)歷了第6候的小幅下降后,在7月第1候又重新回到9.4 mm/d的高降水強(qiáng)度。此后,降水強(qiáng)度開始下降,7月第2候和第3候的強(qiáng)度依然維持在6 mm/d以上的較高水平。從第4候開始,直到8月第6候,降水強(qiáng)度雖有波動(dòng),但變化不大,平均值為4.5 mm/d。
總體來(lái)看,南京夏季降水主要集中在6月第5候到7月第3候的5個(gè)候中,且存在顯著的雙峰結(jié)構(gòu),峰期位于6月第5候和7月第1候,其他時(shí)期的降水強(qiáng)度均較小。從6月第4—5候,降水強(qiáng)度突然增加,具有突變特征,而7月第1候之后降水強(qiáng)度的減小則較為平緩,有明顯的過渡期。
已有的研究表明(朱乾根等,2000;孫照渤等,2001),在6月下旬,西太副高北跳至22°N附近,東亞夏季風(fēng)從南方帶來(lái)暖濕空氣,與北下的冷空氣在江淮流域相遇,形成降水;由于冷暖空氣勢(shì)力相當(dāng),江淮流域進(jìn)入梅雨期;直到7月上半月,副高繼續(xù)北跳,江淮梅雨期結(jié)束。這解釋了南京夏季降水為何從6月第4—5候突然增加,且集中于6月第5候到7月第3候的原因。
2.2夏季候平均降水的EOF分解
為進(jìn)一步了解南京夏季降水的演變特征,對(duì)64a的夏季候平均降水強(qiáng)度進(jìn)行EOF分解,前兩個(gè)主分量的方差貢獻(xiàn)率分別為40.7%和11.4%,其余主分量的方差貢獻(xiàn)率皆不足10%,且前兩個(gè)主分量對(duì)應(yīng)的特征值均通過了North顯著性檢驗(yàn)。
從圖2中可以看到,第一主分量的分布型(圖2a)與圖1中南京夏季逐候降水強(qiáng)度的氣候態(tài)演變特征非常相似,二者的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.97,都表現(xiàn)為雙峰分布;而其對(duì)應(yīng)時(shí)間系數(shù)都為正值(圖2b),且與南京夏季總降水的相關(guān)系數(shù)為0.93,可見該主分量反映了南京夏季降水的氣候特征。時(shí)間系數(shù)的11 a滑動(dòng)平均表現(xiàn)出緩慢上升的趨勢(shì),其趨勢(shì)系數(shù)通過了0.1的顯著性f檢驗(yàn),這表明近64 a來(lái)南京夏季降水總體呈上升趨勢(shì),這與毛宇清等(2012)的研究結(jié)論一致。
第二主分量最顯著的特征表現(xiàn)為單峰單谷分布,單谷即負(fù)異常的極大值出現(xiàn)在6月第5候,單峰即正異常的極大值出現(xiàn)在7月第2候。第二主分量對(duì)應(yīng)的時(shí)間系數(shù)有正負(fù)變化。還應(yīng)當(dāng)注意到,7月第1候的正異常值也較大,僅次于7月第2候,而其他時(shí)間對(duì)應(yīng)異常的數(shù)值都較小。
由于EOF分解的前兩個(gè)主分量的總貢獻(xiàn)已達(dá)到52%,綜合考慮前兩個(gè)主分量的作用可以發(fā)現(xiàn),若第二主分量的時(shí)間系數(shù)為較大正值,則其對(duì)應(yīng)6月第5候的降水會(huì)異常偏少,而7月第1候與第2候的降水會(huì)異常偏多,與第一主分量的雙峰分布疊加,會(huì)使得雙峰結(jié)構(gòu)(氣候態(tài))消失,降水集中到7月第1候與第2候,即這些年份的降水表現(xiàn)為單峰分布;反之,若第二主分量的時(shí)間系數(shù)為較大負(fù)值,則降水會(huì)集中到6月第5候,同樣這些年份的降水表現(xiàn)為單峰分布。這說(shuō)明南京夏季降水的逐候分布雖然在氣候態(tài)上表現(xiàn)為雙峰結(jié)構(gòu),但在不同的年份還可表現(xiàn)為單峰分布。
2.3降水的合成分析
為了驗(yàn)證在第二主分量主導(dǎo)下,降水雙峰結(jié)構(gòu)消失、出現(xiàn)單峰結(jié)構(gòu)的特征,先對(duì)第二主分量時(shí)間系數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,而后選出標(biāo)準(zhǔn)化值大于1.0的年份(1969、1981、1987、1989、1991、2003、2007和2009年)和小于-1.0的年份(1972、1975、1976、1979、1993、2004和2011年),分別對(duì)降水進(jìn)行合成分析。從圖3中可見,在時(shí)間系數(shù)正異常的年份(虛線),6月第5候的降水較氣候態(tài)偏少(通過了0.1的顯著性檢驗(yàn)),而7月第1候和第2候的降水顯著偏多(通過了0.01的顯著性檢驗(yàn)),降水明顯集中于7月第1候和第2候,形成了單峰結(jié)構(gòu),其中,7月第2候的降水強(qiáng)度達(dá)到了31.6mm/d,而6月第5候的降水強(qiáng)度在整個(gè)夏季僅多于6月第4候。在時(shí)間系數(shù)負(fù)異常的年份(點(diǎn)線),6月第5候的降水明顯偏多(通過了0.01的顯著性檢驗(yàn)),高達(dá)35.0 mm/d,而7月第1候和第2候的降水偏少,其中第2候的降水強(qiáng)度為整個(gè)夏季最小,降水出現(xiàn)集中于6月第5候的單峰結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步討論第二主分量時(shí)間系數(shù)接近于0時(shí)的降水分布情況,挑選出標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)的絕對(duì)值小于等于0.25的年份(1958、1959、1965、1967、1970、1974、1978、1988、1990、1994、1996、1997、1998、2001和2014年),對(duì)降水進(jìn)行合成分析(圖3中實(shí)線)。可見,降水呈現(xiàn)出明顯的雙峰結(jié)構(gòu),峰期位于6月第5候與7月第1候,這兩候的降水強(qiáng)度分別達(dá)到9.5mm/d和9.2 mm/d。合成的降水分布型與降水的氣候態(tài)以及EOF分解第一主分量的分布型非常相似,且峰期的降水強(qiáng)度與氣候態(tài)的峰期降水強(qiáng)度也十分接近。這說(shuō)明,當(dāng)?shù)诙鞣至繒r(shí)間系數(shù)接近于0時(shí),第一主分量占主導(dǎo),降水呈現(xiàn)出與氣候態(tài)相似的雙峰結(jié)構(gòu)。
綜合以上分析可知,南京夏季降水的氣候態(tài)具有雙峰結(jié)構(gòu),且在異常情況下還存在兩種單峰結(jié)構(gòu)。而這些結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換由EOF分解的第二主分量所主導(dǎo),在主分量時(shí)間系數(shù)為較大正值的年份,降水會(huì)出現(xiàn)峰期位于7月第2候的單峰結(jié)構(gòu);在時(shí)間系數(shù)為較大負(fù)值的年份,降水會(huì)出現(xiàn)峰期位于6月第5候的單峰結(jié)構(gòu);而在時(shí)間系數(shù)接近于0的年份,降水會(huì)出現(xiàn)峰期位于6月第5候和7月第1候的雙峰結(jié)構(gòu)。因此,第二主分量的時(shí)間系數(shù)可以用來(lái)描述降水峰期的變化情況,故可將其定義為南京夏季降水峰期變化指數(shù)(以下簡(jiǎn)稱峰期指數(shù))。
2.4降水峰期的年代際變化
從峰期指數(shù)的11a滑動(dòng)平均(圖2b中點(diǎn)線)可見,其演變存在顯著的年代際特征,在1950s中期至1960s末期和1980s中期至1990s中期主要為正,在1960s末期至1980s中期和1990s中期至2000s末期主要為負(fù)。
進(jìn)一步對(duì)峰期指數(shù)進(jìn)行小波分析,從小波功率譜(圖4)中可以看出,1970s到1980s期間的峰期指數(shù)有著顯著的準(zhǔn)4 a周期,從2000s開始出現(xiàn)準(zhǔn)2 a周期。而顯著的準(zhǔn)10 a周期則穩(wěn)定存在于整個(gè)研究時(shí)間段內(nèi)。
以上結(jié)果表明,南京夏季降水的峰期存在著顯著的年代際變化。而峰期指數(shù)與EOF分解的第一主分量時(shí)間系數(shù)及南京夏季總降水的相關(guān)系數(shù)分別僅為0.19和0.18,說(shuō)明這種準(zhǔn)10 a振蕩獨(dú)立于降水總趨勢(shì)的變化而穩(wěn)定存在。
3降水峰期異常的環(huán)流特征
綜合上節(jié)的分析結(jié)果可知,南京夏季降水在氣候態(tài)上呈現(xiàn)為峰期位于6月第5候和7月第1候的雙峰分布,但是在不同年份其候演變特征亦呈現(xiàn)出雙峰結(jié)構(gòu)以及峰期位于6月第5候的單峰結(jié)構(gòu)、峰期位于7月第2候的單峰結(jié)構(gòu)三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)降水出現(xiàn)單峰結(jié)構(gòu)時(shí),說(shuō)明降水峰期相對(duì)于氣候態(tài)發(fā)生了異常。在氣候態(tài)的大氣環(huán)流背景下,南京降水為雙峰結(jié)構(gòu),而降水峰期出現(xiàn)異常的直接原因必然是相應(yīng)時(shí)段內(nèi)大氣環(huán)流相對(duì)于氣候態(tài)發(fā)生了異常,故本節(jié)重點(diǎn)分析降水峰期異常時(shí)的環(huán)流特征。
首先對(duì)逐日的NCEP/NCAR再分析資料進(jìn)行候平均處理,得到逐候演變資料。然后對(duì)峰期指數(shù)和逐候演變資料扣除64 a線性趨勢(shì),使用標(biāo)準(zhǔn)化峰期指數(shù)對(duì)逐候演變資料進(jìn)行回歸分析,其回歸系數(shù)的空間分布即反映了降水峰期異常時(shí)的環(huán)流特征。其中,所分析的500 hPa高度場(chǎng)和垂直速度場(chǎng)是對(duì)NCEP再分析資料的候平均處理結(jié)果,850 hPa水汽通量散度則由同高度的NCEP/NCAR再分析資料的緯向風(fēng)、經(jīng)向風(fēng)和比濕經(jīng)診斷得到,而對(duì)峰期指數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理是為了保證得到的回歸系數(shù)與原始物理量有著相同的量綱。
3.1 500 hPa高度場(chǎng)
從500 hPa高度場(chǎng)的回歸異常分布(圖5)中看到,6月第5候,在長(zhǎng)江中下游與江南地區(qū)及其東側(cè)的海上存在著負(fù)異常中心,在勘察加半島附近存在正異常中心,在貝加爾湖附近的南北兩側(cè)分別存在正負(fù)異常中心;而在7月第2候,長(zhǎng)江中下游和江南地區(qū)變?yōu)檎惓V行模辈旒影雿u和貝加爾湖附近出現(xiàn)負(fù)異常中心。這說(shuō)明,當(dāng)峰期指數(shù)發(fā)生正(負(fù))異常,即南京夏季降水在7月第2候(6月第5候)出現(xiàn)單峰時(shí),同年6月第5候西太副高偏弱偏東(偏強(qiáng)偏西),東亞大槽和貝加爾湖淺槽勢(shì)力都偏弱(強(qiáng)),7月第二候西太副高偏強(qiáng)偏西(偏弱偏東),東亞大槽和貝加爾湖淺槽偏強(qiáng)(弱)。
3.2 500 hPa垂直速度場(chǎng)
從圖6中可以看出,6月第5候在長(zhǎng)江下游及其以東的海上存在500 hPa垂直運(yùn)動(dòng)的正異常中心,在臺(tái)灣附近存在呈緯向帶狀分布的負(fù)異常中心;而在7月第2候,長(zhǎng)江中下游及江南大部分地區(qū)出現(xiàn)負(fù)異常,負(fù)異常中心位于安徽中部,長(zhǎng)江中下游完全處于負(fù)異常的控制之下。這表明當(dāng)峰期指數(shù)發(fā)生正(負(fù))異常,即南京夏季降水在7月第2候(6月第5候)出現(xiàn)單峰時(shí),同年6月第5候南京上空對(duì)流層中層盛行下沉(上升)運(yùn)動(dòng),在7月第2候轉(zhuǎn)為強(qiáng)烈的上升(下沉)運(yùn)動(dòng)。
3.3 850 hPa水汽通量散度
從圖7中看到,6月第5候,在安徽和浙江的交界處附近,850 hPa存在水汽通量散度的正異常中心,江蘇省處于正異常的外圍;而7月第2候,幾乎在與前期正異常中心相同的位置變?yōu)榱素?fù)異常,且異常中心向江蘇省南部擴(kuò)張,整個(gè)江蘇省都呈現(xiàn)顯著的負(fù)異常。這說(shuō)明,當(dāng)峰期指數(shù)發(fā)生正(負(fù))異常,即南京夏季降水在7月第2候(6月第5候)出現(xiàn)單峰時(shí),6月第5候南京上空對(duì)流層低層的水汽與歷史同期相比異常輻散(輻合),而在7月第2候,對(duì)流層低層的水汽又出現(xiàn)異常輻合(輻散)。
3.4環(huán)流配置影響降水峰期的原因分析
為了進(jìn)一步驗(yàn)證回歸分析結(jié)果的可信性,選擇標(biāo)準(zhǔn)化峰期指數(shù)大于1.0和小于-1.0的年份,對(duì)500 hPa高度場(chǎng)、垂直速度場(chǎng)和850 hPa水汽通量散度場(chǎng)分別進(jìn)行合成分析。從峰期指數(shù)正、負(fù)異常年500 hPa位勢(shì)高度的合成差值分布(圖8)可以看到,其正、負(fù)異常的分布區(qū)域與回歸分布型(圖5)大致一致。結(jié)合峰期指數(shù)正、負(fù)異常年各自的合成分布(圖略)可知,在峰期指數(shù)正異常年,也就是南京降水在7月第2候出現(xiàn)單峰的年份,同年6月第5候(7月第2候),西太副高偏弱偏東(偏強(qiáng)偏西),東亞大槽和貝加爾湖淺槽偏弱(偏強(qiáng));而在峰期指數(shù)負(fù)異常年,也就是南京降水在6月第5候出現(xiàn)單峰的年份,同年6月第5候(7月第2候),西太副高偏強(qiáng)偏西(偏弱偏東),東亞大槽和貝加爾湖淺槽偏強(qiáng)(偏弱)。由此可見,無(wú)論是用合成分析還是回歸分析的方法,其結(jié)果反映的異常環(huán)流特征是一致的。500 hPa垂直速度場(chǎng)和850 hPa水汽通量散度的合成分析(圖略)結(jié)果也與回歸分析一致,不再贅述。
由上,南京降水峰期異常與大氣環(huán)流的配置關(guān)系可總結(jié)為(表1):當(dāng)南京夏季降水呈現(xiàn)峰期位于7月第2候的單峰結(jié)構(gòu),即峰期指數(shù)正異常時(shí),同年6月第5候,西太副高偏弱偏東,東亞大槽和貝加爾湖淺槽偏弱,在南京上空,對(duì)流層中層盛行下沉運(yùn)動(dòng),低層水汽異常輻散。在7月第2候,西太副高偏強(qiáng)偏西,東亞大槽和貝加爾湖淺槽加強(qiáng),南京上空對(duì)流層中層盛行上升運(yùn)動(dòng),低層水汽異常輻合。6月第五候西太副高偏弱偏東,偏南夏季風(fēng)會(huì)增強(qiáng),同時(shí)東亞大槽和貝加爾湖淺槽的偏弱,減弱了北方冷空氣的南下。這些系統(tǒng)的綜合作用,使得冷暖空氣難以在江淮流域匯合,對(duì)流層中層盛行下沉運(yùn)動(dòng),再加上低層水汽異常輻散,位于長(zhǎng)江中下游的南京降水較歷史同期自然會(huì)減少(喬云亭等,2002;張慶云和陶詩(shī)言,2003;王黎娟等,2005;張玲和智協(xié)飛,2010;余丹丹等,2014;周放和孫照渤,2014;苗春生等,2015)。而在7月第2候,西太副高偏強(qiáng)偏西,偏南夏季風(fēng)減弱,同時(shí)東亞大槽和貝加爾湖淺槽加強(qiáng),北方的冷空氣南下更加活躍,在江淮流域,維持了冷暖空氣的匯合,對(duì)流層低層的水汽趨于輻合,輔以中層的上升運(yùn)動(dòng),有利于南京降水較歷史同期顯著增加。這樣的環(huán)流配置易于造成6月第五候的降水減少,7月第二候的降水增多,使得降水出現(xiàn)峰期位于7月第2候的單峰結(jié)構(gòu)。
類似的,當(dāng)南京夏季降水呈現(xiàn)峰期位于6月第5候的單峰結(jié)構(gòu)(即峰期指數(shù)負(fù)異常)時(shí),同年6月第5候,西太副高偏強(qiáng)偏西,東亞大槽和貝加爾湖淺槽偏強(qiáng),在南京上空,對(duì)流層中層盛行上升運(yùn)動(dòng),低層水汽異常輻合。而在7月第2候,西太副高偏弱偏東,東亞大槽和貝加爾湖淺槽偏弱,南京上空對(duì)流層中層盛行下沉運(yùn)動(dòng),低層水汽異常輻散。這種環(huán)流配置與降水出現(xiàn)位于7月第2候的單峰結(jié)構(gòu)時(shí)的環(huán)流異常型剛好相反,從而造成南京在6月第5候的降水較歷史同期顯著增加,在7月第2候的降水較歷史同期顯著減少,降水向7月第5候集中,出現(xiàn)單峰結(jié)構(gòu)。
4降水峰期異常與前期冬季(12—2月)太平洋SST的關(guān)系
大量研究表明(Wang et al.,2001;Liu et al.,2006;Wen et al.,2007:Frankignoul and Sennechael.2010;Hu et al.,2013),前期冬季太平洋海表面溫度(Sea Surface Temperature,SST)的異常會(huì)影響后期夏季的大氣環(huán)流,從而與中國(guó)東部的夏季降水和溫度有著顯著的相關(guān)性。為探究南京夏季降水峰期異常與前期冬季SST是否也存在較好的關(guān)系,計(jì)算了峰期指數(shù)與前期冬季太平洋SST的相關(guān)系數(shù)。相關(guān)資料在進(jìn)行計(jì)算前都已扣除了線性趨勢(shì)。
從圖9可見,相關(guān)系數(shù)自北至南大致呈現(xiàn)“+-+-+”的分布形態(tài),有三個(gè)主要正相關(guān)區(qū)域,第一個(gè)位于45。N以北的北太平洋,呈帶狀分布;第二個(gè)區(qū)域范圍較大,大致分布在(160°E~110°W,20°S~20°N)的廣闊海域;第三個(gè)區(qū)域位于高緯南太平洋的中部。而負(fù)相關(guān)區(qū)域主要位于中緯度北太平洋、熱帶西太平洋暖池區(qū)附近、澳大利亞以東和東南的海域以及高緯南太平洋的東部。其中,除了暖池區(qū)和高緯南太平洋的東部,其他區(qū)域均有明顯的相關(guān)系數(shù)極值區(qū)通過了0.1的顯著性t檢驗(yàn),這表明這些區(qū)域前期冬季SST的異常均與后期南京夏季降水的峰期異常有著一定程度的相關(guān)性。而熱帶中太平洋(175°E~150°W,10~20°N)區(qū)域內(nèi)的SST與降水峰期異常的相關(guān)更為顯著,正相關(guān)系數(shù)通過了0.01的顯著性檢驗(yàn)。這表明,當(dāng)該區(qū)域前期冬季SST異常偏暖(冷)時(shí),后期南京夏季降水分布趨向于出現(xiàn)峰期位于7月第2候(6月第5候)的單峰結(jié)構(gòu)。該區(qū)域前期冬季的SST異??梢宰鳛楹笃谀暇┫募窘邓迤诋惓5囊粋€(gè)很好的預(yù)報(bào)因子。
5結(jié)論
本文對(duì)1951—2014年的南京夏季降水的逐候演變特征及其環(huán)流異常進(jìn)行了分析,主要結(jié)論有:
1)近64 a來(lái),南京夏季降水主要集中在6月第5候和7月第3候之間,期間平均降水強(qiáng)度為8.2mm/d。而6月第1—3候的平均降水強(qiáng)度以及7月第4候到8月第6候的平均降水強(qiáng)度分別只有4mm/d和4.5 mm/d。從6月第4—5候,降水強(qiáng)度的增加具有突變性。
2)從氣候態(tài)來(lái)看,在6月第5候和7月第l候分別出現(xiàn)9.4 mm/d的降水強(qiáng)度極大值,降水的候演變呈現(xiàn)雙峰結(jié)構(gòu)。在此背景下,南京夏季降水的峰期還存在著準(zhǔn)10 a的年代際變化,候演變特征呈現(xiàn)為峰期在6月第5候的單峰結(jié)構(gòu)、峰期在7月第2候的單峰結(jié)構(gòu)以及雙峰結(jié)構(gòu)三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。
3)對(duì)降水峰期異常時(shí)大氣環(huán)流的分析表明,當(dāng)降水呈現(xiàn)峰期在7月第2候的單峰結(jié)構(gòu)時(shí),同年在6月第5候,出現(xiàn)不利于南京降水產(chǎn)生的環(huán)流配置,西太副高偏弱偏東、東亞大槽和貝加爾湖淺槽偏弱、南京附近對(duì)流層低層水汽異常輻散、中層盛行下沉運(yùn)動(dòng);而在7月第1和第2候,出現(xiàn)了利于降水產(chǎn)生的環(huán)流配置,西太副高偏強(qiáng)偏西、東亞大槽和貝加爾湖淺槽偏強(qiáng)、南京附近對(duì)流層低層水汽異常輻合、中層盛行上升運(yùn)動(dòng)。當(dāng)降水呈現(xiàn)峰期在6月第5候的單峰結(jié)構(gòu)時(shí),環(huán)流特征相反。
4)對(duì)峰期指數(shù)與前期冬季太平洋SST的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),相關(guān)系數(shù)自北至南呈現(xiàn)“+-+-+”的分布形態(tài),其中(175°E~150°W,10~20°N)區(qū)域的SST異常與峰期指數(shù)的相關(guān)性最好。當(dāng)該區(qū)域前期冬季SST異常偏暖(冷),后期南京夏季降水趨向于出現(xiàn)峰期位于7月第2候(6月第5候)的單峰結(jié)構(gòu)。該區(qū)域前期冬季SST異??勺鳛槟暇┫募窘邓迤诋惓5念A(yù)報(bào)因子。