譚 霞，周筠珺2，李明剛，劉 平

(1.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，成都 610225；2.南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心，南京 210044；3.四川省人工影響天氣辦公室，成都 610072)

引言

過(guò)去50年間，中國(guó)夏季降水有所增加，降水量、強(qiáng)度呈增加趨勢(shì)，降水頻率呈減小趨勢(shì)。西南地區(qū)降水量、頻率呈減小趨勢(shì)，降水強(qiáng)度呈增大趨勢(shì)，降水量在盆地明顯減少，川東、西地區(qū)明顯增加，川西南山地呈穩(wěn)定的小幅增加趨勢(shì)，黔南(北)呈緩慢減少(增加)趨勢(shì)，滇東(西)呈平緩減少(增加)趨勢(shì)[1-6]，其中川東降水量增加趨勢(shì)的年際變化存在 2～3年、年代際變化存在15年左右的顯著周期特征[7]。中國(guó)100°E以西的連陰雨日數(shù)有微弱增多趨勢(shì)，但在西南地區(qū)則顯著減少，且西南地區(qū)東部的連陰雨降水量逐年呈顯著下降趨勢(shì)[8]，但極端降水頻數(shù)有增加趨勢(shì)，袁文德等[9]采用百分位閾值法定義極端降水事件，發(fā)現(xiàn)西南地區(qū)1日最大降水量和極端降水比率均從東向西逐漸遞減，極端降水量、降水強(qiáng)度和5日最大降水量均從東南部向西北部遞減。故該地區(qū)極端干旱發(fā)生頻次逐漸增多，極端洪澇發(fā)生頻次夏季最多，總體逐漸減少[10]，其中持續(xù)性洪澇事件的持續(xù)時(shí)間、發(fā)生強(qiáng)度無(wú)明顯變化趨勢(shì)，但發(fā)生頻率有減少趨勢(shì)[11]。沈滸英等[12]發(fā)現(xiàn)1998年汛期亞洲地區(qū)盛行經(jīng)向環(huán)流，西太平洋副熱帶高壓持續(xù)偏南、偏強(qiáng)，亞歐地區(qū)中高緯度阻塞形勢(shì)穩(wěn)定，維持時(shí)間長(zhǎng)。王偉等[13]利用多年逐月降水量資料，結(jié)合高度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)資料，發(fā)現(xiàn)歐亞地區(qū)中高緯地區(qū)環(huán)流(烏山、貝湖附近高度距平的變化) 以及西南地區(qū)上空伴隨高度場(chǎng)出現(xiàn)的氣旋性環(huán)流和反氣旋性環(huán)流是直接影響西南地區(qū)夏季降水的重要環(huán)流因子。還有發(fā)現(xiàn)31候時(shí)南亞高壓東脊點(diǎn)與西太平洋副熱帶高壓西脊點(diǎn)之間經(jīng)距與前一年的差距越大，該年西南地區(qū)夏季降水偏多[14]。也有研究發(fā)現(xiàn)春季位于赤道附近的印度洋和中東太平洋海表溫度(SST)偏高，夏季南亞高壓和西太平洋副高位置偏南，強(qiáng)度偏強(qiáng)，面積偏大且后者西伸明顯，東亞和南亞夏季風(fēng)偏弱，將有利于西南地區(qū)東部降水增多，該區(qū)域出現(xiàn)洪澇的可能性較大[15]。西南地區(qū)東部夏季氣候變化和高原夏季風(fēng)的變化關(guān)系密切[16]。唐佑民等[17]研究發(fā)現(xiàn)赤道東太平洋增溫，黔西、黔南、川東、川南、滇北降水偏少，而滇南、盆地西部降水偏多，若赤道中太平洋偏西(日界線附近)增溫，然后東傳，上述地區(qū)降水呈相反的變化。胡容等[18]發(fā)現(xiàn)短波槽東移南下和西南渦東移北上是2012 年5月重慶暴雨過(guò)程的主要原因。2013年8月底重慶連陰雨過(guò)程中歐亞地區(qū)中高緯 500 hPa 呈“兩脊一槽”型[19]。

已有研究分析了西南地區(qū)降水量、降水強(qiáng)度、降水頻率和極端降水量、降水強(qiáng)度的分布特征和變化趨勢(shì)，以及影響西南地區(qū)降水的天氣系統(tǒng)和環(huán)流背景，缺乏對(duì)持續(xù)性降水的分布特征和變化趨勢(shì)以及持續(xù)性降水異常年大氣環(huán)流特征的研究。在全球氣溫持續(xù)增暖的背景下，近幾十年來(lái)全球降水也發(fā)生著顯著的變化，其最為突出的表現(xiàn)即為降水的極端化特征愈加明顯[20]，與之相對(duì)應(yīng)的，極端強(qiáng)雨或持續(xù)性(強(qiáng))降水引發(fā)了近年來(lái)許多國(guó)家、地區(qū)洪澇災(zāi)害發(fā)生頻繁。西南地區(qū)在夏、秋季節(jié)降水的持續(xù)性較好，該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地貌類型多樣，地勢(shì)高差大，當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)降水連續(xù)發(fā)生時(shí)，易發(fā)生泥石流，山體滑坡、洪澇等嚴(yán)重的氣象災(zāi)害[21]。例如1981年7月泥石流沖毀成昆鐵路利子依達(dá)溝大橋，造成一列客車(chē)墜落，300余人傷亡。2003年6月四川省甘孜州丹巴縣岳扎鄉(xiāng)的特大泥石流災(zāi)害，造成7人死亡，7人失蹤，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。2003 年7月四川丹巴縣巴底鄉(xiāng)的特大泥石流造成51人死亡[22]。

研究西南地區(qū)夏季持續(xù)性降水的氣候特征及變化特征、長(zhǎng)(短)持續(xù)性降水的時(shí)空變化特征、發(fā)生持續(xù)性降水的大尺度環(huán)流異常特征，可加深對(duì)變暖背景下降水及旱澇災(zāi)害變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)，能為氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)提供線索，為氣象防災(zāi)減災(zāi)提供依據(jù)，具有重要的科學(xué)和實(shí)際意義。

1 資料與方法

1.1 資料

本文研究時(shí)段為 1979～2016 年逐年 6～8 月，使用的資料包括：

(1)中國(guó)氣象局氣象信息中心提供的 194 站點(diǎn)逐日降水資料。經(jīng)過(guò)質(zhì)量控制，剔除了研究時(shí)段內(nèi)缺測(cè)過(guò)多的站點(diǎn)，最終選取了西南地區(qū)(21°～35°N，97°～111°E，包括四川、貴州、云南和重慶)25 個(gè)站點(diǎn)，其位置分布見(jiàn)圖1。

(2)NCEP/NCAR逐月再分析資料，空間分辨率為：2.5×2.5。使用的變量有：經(jīng)向風(fēng)，緯向風(fēng)，垂直速度。

1.2 長(zhǎng)、短持續(xù)性降水的定義

(1)雨日、有雨時(shí)段和無(wú)雨時(shí)段參照李明剛等[23]的定義：

當(dāng)某天降水量<1.0mm(考慮蒸發(fā))或?yàn)?0mm 時(shí)，定義為無(wú)雨日，降水量≥1.0mm 時(shí)，定義為雨日；當(dāng)?shù)谝粋€(gè)雨日到最后一個(gè)雨日連續(xù)M日都為雨日，定義為一次持續(xù)M日的有雨(降水)時(shí)段，同理，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)無(wú)雨日到最后一個(gè)無(wú)雨日連續(xù)M日都為無(wú)雨日，定義為一次持續(xù)M日的無(wú)雨時(shí)段。

(2)長(zhǎng)持續(xù)性降水和短持續(xù)性降水的定義：

對(duì)于各個(gè)站點(diǎn)，將其38年夏季所有有雨時(shí)段按照持續(xù)天數(shù)進(jìn)行升序排列，確定各站點(diǎn) 90%分位上有雨時(shí)段持續(xù)天數(shù)閾值，閾值計(jì)算參考了 Bonsal et al[24]的方法?；诟髡军c(diǎn)的有雨時(shí)段持續(xù)天數(shù)閾值，定義持續(xù)降水天數(shù)大于閾值的有雨時(shí)段為長(zhǎng)持續(xù)降水，小于或等于閾值的持續(xù)性降水事件為短持續(xù)降水。

2 夏季持續(xù)性降水的氣候平均態(tài)和長(zhǎng)期變化特征

2.1 夏季持續(xù)性降水的氣候平均態(tài)和變化趨勢(shì)

1979～2016 年多年平均 6～8 月降水總?cè)諗?shù)存在西多東少的分布，由圖 2a可見(jiàn)，西南地區(qū)西部夏季降水總天數(shù)相對(duì)較多，均在45日以上，其中云南省西南部最多，超過(guò)55日，而西南地區(qū)的其他區(qū)域相對(duì)較少，均不到45日，西南地區(qū)東部夏季平均總雨日則多在35日以下。從1979～2016年的各站逐年總雨日的變化趨勢(shì)(圖 2b)上看，西南地區(qū)絕大多數(shù)站點(diǎn)夏季降水總天數(shù)呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)，僅有少數(shù)站點(diǎn)呈增加趨勢(shì)，但這些趨勢(shì)呈顯著變化的站點(diǎn)卻并不多?？芍谶^(guò)去38年里，西南地區(qū)夏季的降水天數(shù)西多東少，且西南地區(qū)多數(shù)站點(diǎn)的夏季降水天數(shù)在減少，云南省西南部減少明顯。

近 38 年夏季降水平均持續(xù)天數(shù)的氣候平均呈現(xiàn)東短西長(zhǎng)的特征(圖 3a)。在西南地區(qū)降水持續(xù)天數(shù)多在3日以上，西南地區(qū)西部區(qū)域多在 3.5～4.5日之間，云南省西南部地區(qū)則在 4.5日以上。降水時(shí)段持續(xù)天數(shù)的變化趨勢(shì)上(圖3b)，四川地區(qū)多數(shù)站點(diǎn)呈變長(zhǎng)趨勢(shì)，變長(zhǎng)趨勢(shì)不顯著，而西南地區(qū)其他區(qū)域絕大多數(shù)站點(diǎn)為變短趨勢(shì)，且云南少部分站點(diǎn)變短趨勢(shì)顯著。無(wú)雨時(shí)段的持續(xù)天數(shù)可以反映出降水過(guò)程之間的間隔長(zhǎng)短。氣候平均6～8月無(wú)雨時(shí)段平均持續(xù)天數(shù)上(圖 3c)，西南西部地區(qū)無(wú)雨時(shí)段平均持續(xù)天數(shù)最短，在4日以下；西南東部地區(qū)持續(xù)天數(shù)較長(zhǎng)，在4～5日之間。其中四川東北部和貴州東部以及重慶市持續(xù)天數(shù)最長(zhǎng)，達(dá) 4.5日以上。趨勢(shì)變化上(圖 3d)，無(wú)雨時(shí)段的持續(xù)天數(shù)在西南地區(qū)大多數(shù)站點(diǎn)變長(zhǎng)，少數(shù)站點(diǎn)無(wú)雨時(shí)段的持續(xù)天數(shù)變短且分布零散。表明在過(guò)去38年里，西南地區(qū)平均夏季持續(xù)性降水平均持續(xù)天數(shù)東短西長(zhǎng)；四川地區(qū)多數(shù)站點(diǎn)夏季持續(xù)性降水平均持續(xù)天數(shù)變長(zhǎng)，變長(zhǎng)不顯著，其他區(qū)域絕大多數(shù)站點(diǎn)變短，云南少部分站點(diǎn)明顯變短。西南地區(qū)平均夏季持續(xù)性無(wú)雨平均持續(xù)天數(shù)東長(zhǎng)西短；大多數(shù)站點(diǎn)夏季持續(xù)性無(wú)雨平均持續(xù)天數(shù)變長(zhǎng)，變長(zhǎng)不顯著，少數(shù)站點(diǎn)變短。在西南地區(qū)東部，降水的持續(xù)天數(shù)短而間隔時(shí)間長(zhǎng)，反映出利于發(fā)生干旱的降水持續(xù)特征；與之相反，在西南地區(qū)西部，降水持續(xù)天數(shù)長(zhǎng)且間隔短，體現(xiàn)為利于產(chǎn)生洪澇的降水持續(xù)特征。

2.2 夏季持續(xù)性降水的年際及年代際變化特征

上述分析表明，西南地區(qū)站點(diǎn)降水持續(xù)特征的趨勢(shì)變化存在較好的區(qū)域一致性。基于此，我們選取的(21°～35°N，97°～111°E)范圍內(nèi)的共25個(gè)站點(diǎn)(圖 1a)，以這 25個(gè)站點(diǎn)的算術(shù)平均值作為西南地區(qū)的區(qū)域平均結(jié)果。近 38年西南地區(qū) 6～8 月降水平均持續(xù)天數(shù)存在明顯的由長(zhǎng)變短的長(zhǎng)期變化。圖 4a 顯示，1990 年代西南地區(qū)降水持續(xù)天數(shù)較長(zhǎng)，其年代均值為3.79日，長(zhǎng)于 38 年平均值(3.65日)，其中 1991 年和 1995 年降水平均持續(xù)天數(shù)超過(guò)4日，為 38 年中降水平均持續(xù)天數(shù)最長(zhǎng)的兩年。2000～2016年降水平均持續(xù)天數(shù)為3.58日，明顯短于 1980年代的年代均值 3.62和 1990年代的年代均值3.79日，且亦短于多年平均。一段時(shí)期內(nèi)，持續(xù)性降水事件的平均降水天數(shù)多，可說(shuō)明該時(shí)期內(nèi)降水的持續(xù)性較強(qiáng)。圖 4b 顯示， 1980 年代和 1990年代西南地區(qū)無(wú)雨持續(xù)天數(shù)較短，兩個(gè)年代均值分別為 3.81日及3.83日，均短于38年平均值(3.85日)，其中1992年和 2006年無(wú)雨平均持續(xù)天數(shù)超過(guò)4.5日，為38年中無(wú)雨平均持續(xù)天數(shù)最長(zhǎng)的兩年。2000～2016年無(wú)雨平均持續(xù)天數(shù)為3.88日，明顯長(zhǎng)于1980 和 1990年代，亦長(zhǎng)于多年平均。一段時(shí)期內(nèi)，持續(xù)性無(wú)雨事件的平均持續(xù)天數(shù)長(zhǎng)，可說(shuō)明該時(shí)期內(nèi)降水的間隔較久。

在1979～2016 年38 年里，西南地區(qū)持續(xù)性降水事件平均持續(xù)天數(shù)與持續(xù)性無(wú)雨事件平均持續(xù)天數(shù)呈相反的變化，持續(xù)性降水事件平均持續(xù)天數(shù)逐漸變短(故該區(qū)域持續(xù)性降水事件降水強(qiáng)度和總降水量也會(huì)改變)，該地區(qū)持續(xù)性無(wú)雨事件平均持續(xù)天數(shù)逐漸變長(zhǎng)。針對(duì)西南地區(qū)的各個(gè)站點(diǎn)，對(duì) 1979～2016 年 38 年中 6～8 月的所有持續(xù)性降水事件按其降水持續(xù)天數(shù)進(jìn)行升序排列，得到每個(gè)站點(diǎn) 90%分位上降水持續(xù)天數(shù)閾值。在西南地區(qū)西部，絕大多數(shù)站點(diǎn)閾值≥ 6 日(圖 5a)，四川西部和云南西南部區(qū)域多為≥ 7 日，90%分位上降水持續(xù)天數(shù)閾值最長(zhǎng)的地區(qū)為云南省西南部，達(dá)10 日。這種分布符合我國(guó)西南地區(qū)降水持續(xù)天數(shù)由東向西逐漸遞增的特征。對(duì)于區(qū)域內(nèi)的每個(gè)站點(diǎn)，當(dāng)一次降水時(shí)段的持續(xù)天數(shù)大于該站點(diǎn)的閾值時(shí)，記為一次長(zhǎng)持續(xù)性降水事件；當(dāng)一次降水時(shí)段的持續(xù)天數(shù)小于或等于該站點(diǎn)的閾值時(shí)，記為一次短持續(xù)性降水事件。圖 5b 給出了西南地區(qū)長(zhǎng)持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)(事件平均)?？梢钥闯?，西南地區(qū)西部區(qū)域長(zhǎng)持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)> 9 日，云南省西南部地區(qū)長(zhǎng)持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)>12 日，且其少部分區(qū)域長(zhǎng)持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)> 15 日。表明降水持續(xù)天數(shù)閾值東短西長(zhǎng)，大部分區(qū)域閾值>5；西部區(qū)域的長(zhǎng)持續(xù)降水事件的平均降水天數(shù)>9，且云南西南部的長(zhǎng)持續(xù)降水事件的平均降水天數(shù)更大。

西南地區(qū)所有雨日的區(qū)域平均如圖 6a所示，1980 年代和 1990 年代西南地區(qū)平均降水天數(shù)較多，兩個(gè)年代均值分別為 44.28日及 44.65 日，均長(zhǎng)于 38年平均值(43.96 日)，其中 1998 年平均降水天數(shù)超過(guò) 50 日，為 38 年中平均降水天數(shù)最長(zhǎng)的一年。2000 年以后，平均降水天數(shù)由長(zhǎng)變短，年際變率亦變大。2000～2016年平均降水天數(shù)天數(shù)為 43.25 日，明顯短于1980 和 1990 年代，亦短于多年平均。圖 6b為西南地區(qū)所有長(zhǎng)持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)(逐年統(tǒng)計(jì)平均)的區(qū)域平均，可知1980 年代和 1990 年代西南地區(qū)長(zhǎng)持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)的年代均值分別為 5.81日及5.86日，均長(zhǎng)于38年平均值(5.41 日)，其中 1986年 、1995年和1999年長(zhǎng)持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)均超過(guò) 7.5 日，為 38 年中長(zhǎng)持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)間最長(zhǎng)的三年。2000～2016年長(zhǎng)持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)為4.89日，明顯短于1980和1990年代，亦短于多年平均。一段時(shí)期內(nèi)，長(zhǎng)持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)短，可說(shuō)明該時(shí)期內(nèi)長(zhǎng)持續(xù)性降水事件的持續(xù)降水天數(shù)普遍較短，反之亦然。西南地區(qū)所有短持續(xù)性降水平均持續(xù)降水天數(shù)(逐年統(tǒng)計(jì)平均)的區(qū)域平均如圖 6c所示，1990年代西南地區(qū)短持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)長(zhǎng)，其年代均值為3.19日，長(zhǎng)于 38年平均值(3.15 日)，其中1995、1998、2000年和2005短持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)超過(guò)3.3日，為 38 年中無(wú)雨平均持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的四年。2000～2016年短持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)為3.13日，明顯短于1990年代，亦短于多年平均。一段時(shí)期內(nèi)，短持續(xù)性降水事件平均持續(xù)降水天數(shù)長(zhǎng)，可說(shuō)明該時(shí)期內(nèi)短持續(xù)性降水事件的持續(xù)降水天數(shù)長(zhǎng)普遍較長(zhǎng)，反之亦然。綜上西南地區(qū)夏季降水天數(shù)、夏季長(zhǎng)持續(xù)性降水平均持續(xù)降水天數(shù)、夏季短持續(xù)性降水平均持續(xù)降水天數(shù)均呈減少趨勢(shì)，其中夏季長(zhǎng)持續(xù)性降水平均持續(xù)降水天數(shù)減少趨勢(shì)顯著性(顯著水平為0.05)。

近 38年氣候平均 6～8 月長(zhǎng)持續(xù)事件降水總天數(shù)占平均持續(xù)降水總天數(shù)的比值呈現(xiàn)出東小西大的特征(圖 7a)。在西南地區(qū)西部區(qū)域其比值>17%，在川西和云南省西南部地區(qū)其比值>20%。氣候平均 6～8 月短持續(xù)事件降水總天數(shù)占平均持續(xù)降水總天數(shù)的比值呈現(xiàn)出東大西小的特征(圖 7b)，在西南地區(qū)東部區(qū)域其比值>84%，在川西和云南省西南部地區(qū)其比值<78%。長(zhǎng)持續(xù)事件降水總天數(shù)占持續(xù)降水的總天數(shù)的比值變化趨勢(shì)上(圖 7c)，四川地區(qū)部分站點(diǎn)呈增加趨勢(shì)，而西南地區(qū)其他區(qū)域絕大多數(shù)站點(diǎn)為減小趨勢(shì)。且少部分站點(diǎn)減小趨勢(shì)顯著。短持續(xù)事件降水總天數(shù)占持續(xù)降水的總天數(shù)的比值變化趨勢(shì)上(圖 7d)，四川地區(qū)部分站點(diǎn)呈減小趨勢(shì)，而西南地區(qū)其他區(qū)域絕大多數(shù)站點(diǎn)為增加趨勢(shì)，且少部分站點(diǎn)增加趨勢(shì)顯著。綜上西南地區(qū)各站點(diǎn)長(zhǎng)持續(xù)降水事件的總天數(shù)占持續(xù)性降水總天數(shù)的比例與短持續(xù)降水事件的總天數(shù)占持續(xù)性降水總天數(shù)的比例呈相反的變化趨勢(shì)；多數(shù)站點(diǎn)(南部)長(zhǎng)持續(xù)降水事件的總天數(shù)占持續(xù)性降水總天數(shù)的比例呈減少趨勢(shì)，且部分站點(diǎn)減少趨勢(shì)顯著。

上述分析揭示出，近38年西南地區(qū)持續(xù)降水特征存在顯著的年際變化。進(jìn)一步，將西南地區(qū)長(zhǎng)、短持續(xù)性降水事件降水平均持續(xù)天數(shù)的年際信號(hào)進(jìn)行了分離(圖 8a、8b)。2000年以前，長(zhǎng)持續(xù)性降水事件的降水平均持續(xù)天數(shù)處在高值年代，年際變率相對(duì)較小，年際分量標(biāo)準(zhǔn)化值>1的年份多出現(xiàn)在此時(shí)段內(nèi)(表 1)，2000年以后，長(zhǎng)持續(xù)性降水事件的降水平均持續(xù)天數(shù)進(jìn)入低值年代，年際變率變大，年際分量標(biāo)準(zhǔn)化值<-1的年份則多出現(xiàn)在此時(shí)段內(nèi)(表 1)。2000年以前，短持續(xù)性降水事件的降水平均持續(xù)天數(shù)處在高值年代，年際變率相對(duì)較小，年際分量標(biāo)準(zhǔn)化值>1的年份大多出現(xiàn)在此時(shí)段內(nèi)(表 2)，2000年以后，短持續(xù)性降水事件的降水平均持續(xù)天數(shù)進(jìn)入低值年代，年際變率變大，年際分量標(biāo)準(zhǔn)化值<-1 的年份大多出現(xiàn)在此時(shí)段內(nèi)(表 2)。

表1 年際時(shí)間尺度上西南地區(qū)夏季長(zhǎng)持續(xù)性事件平均降水持續(xù)天數(shù)的偏多和偏少年份(標(biāo)準(zhǔn)化值不小于 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差)

表2 同表1，為短持續(xù)性事件

結(jié)果表明：2000年之前，長(zhǎng)持續(xù)和短持續(xù)降水持續(xù)天數(shù)都偏多，即持續(xù)性降水的持續(xù)性較強(qiáng)，2000年之后，長(zhǎng)持續(xù)和短持續(xù)降水持續(xù)天數(shù)都偏少，即持續(xù)性降水的持續(xù)性偏弱。故西南地區(qū)持續(xù)性降水事件持續(xù)天數(shù)呈現(xiàn)在 2000年前異常偏多，2000年后異常偏變少的特征，即西南地區(qū)持續(xù)性降水的持續(xù)性在 2000年前后由強(qiáng)變?nèi)酢?/p>

長(zhǎng)持續(xù)降水總降水量與長(zhǎng)持續(xù)降水總天數(shù)呈同相變化，增減趨勢(shì)一致(圖9a)，長(zhǎng)持續(xù)降水平均持續(xù)天數(shù)偏多年(1986年、1995年、1999年、2002年、2007年)其總降水量較多(>3000mm)，其中1995年、1999年、2007年為長(zhǎng)持續(xù)降水總天數(shù)的三個(gè)峰值年，總天數(shù)>260天，分別為309天、264天、278天，其對(duì)應(yīng)的總降水量亦為三個(gè)高值年，分別為3988.7mm、3613.7mm、4096.9mm。長(zhǎng)持續(xù)降水平均持續(xù)天數(shù)偏少年中2006年、2011年、2016年長(zhǎng)持續(xù)降水總降水量為谷值(<1000mm)，分別為822.5mm、519.2mm、971.9mm，其長(zhǎng)持續(xù)降水總天數(shù)亦為谷值(<100天)，分別為80天、50天、82天。短持續(xù)降水總降水量與短持續(xù)降水總天數(shù)的變化趨勢(shì)亦一致(圖9b)，短持續(xù)降水平均持續(xù)天數(shù)偏多年中1998年、2000年短持續(xù)降水總降水量為峰值(>10000mm)，分別為11191.1mm、10179.1mm，短持續(xù)降水總天數(shù)為峰值(>820天)，分別為852天、821天。短持續(xù)降水平均持續(xù)天數(shù)偏少年中1989年、2011年、2013年長(zhǎng)持續(xù)降水總降水量為谷值(<7800mm)，分別為7362.7mm、7285mm、7786.5mm，短持續(xù)降水總天數(shù)為谷值(<650天)，分別為647天、635天、622天。長(zhǎng)、短持續(xù)性降水總降水量占持續(xù)性降水總降水量比例的變化(圖9c)可見(jiàn)，長(zhǎng)持續(xù)降水平均持續(xù)天數(shù)偏多年其總降水量占持續(xù)性降水總降水量的比例均大于25%，其中2007年最高，高達(dá)32.56%，長(zhǎng)持續(xù)降水平均持續(xù)天數(shù)偏少年其總降水量占持續(xù)性降水總降水量的比例普遍較低，低于15%，其中2011年最低，低至6.65%，短持續(xù)降水平均持續(xù)天數(shù)偏多年其總降水量占持續(xù)性降水總降水量的比例普遍小于78%，其中1995年低至69.4%；短持續(xù)降水平均持續(xù)天數(shù)偏少年短其總降水量占持續(xù)性降水總降水量的比例普遍大于83%，其中2011年高達(dá)93.35%。

3 持續(xù)性降水變化相關(guān)的環(huán)流異常特征

上述分析揭示出西南地區(qū)在近 38 年，降水平均持續(xù)天數(shù)、長(zhǎng)持續(xù)性降水事件的平均持續(xù)天數(shù)及短持續(xù)性降水事件的平均持續(xù)天數(shù)均存在明顯的年際變化，且這些指標(biāo)有較為同步的變化。

3.1 長(zhǎng)持續(xù)性降水事件年平均持續(xù)天數(shù)異常相關(guān)的環(huán)流型

基于西南地區(qū)長(zhǎng)持續(xù)性降水年平均持續(xù)天數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間序列(圖 8a)，選取> 1 的年份為異常偏多年，<-1 的年份為異常偏少年作合成分析(具體年份見(jiàn)表 1)。偏多年份與偏少年份的合成差值風(fēng)場(chǎng)顯示，在對(duì)流層 700hPa(圖 10a)，西南地區(qū)主要受東北氣流影響，云南南部受西風(fēng)氣流影響；華東有一大范圍的氣旋性風(fēng)場(chǎng)，在西南地區(qū)東南側(cè)有一以海南省為中心的反氣旋性風(fēng)場(chǎng)；西南地區(qū)合成差值垂直速度主要為負(fù)(上升運(yùn)動(dòng))，負(fù)中心為<-0.015Pa/s。而在 500hPa(圖 10b)，貝湖南方有反氣旋性風(fēng)場(chǎng)，西南地區(qū)為偏西氣流控制，其南方也有反氣旋性風(fēng)場(chǎng)，東部黃海上空有氣旋性風(fēng)場(chǎng)；合成差值垂直速度主要為負(fù)(上升運(yùn)動(dòng))，負(fù)中心為<-0.01Pa/s。200hPa(圖 10c)，貝湖上空為反氣旋性風(fēng)場(chǎng)，西南地區(qū)受一致的偏西氣流影響；合成差值垂直速度主要為負(fù)(上升運(yùn)動(dòng))，負(fù)中心為<-0.005Pa/s。

3.2 短持續(xù)性降水年年平均持續(xù)天數(shù)異常相關(guān)的環(huán)流型

基于西南地區(qū)短持續(xù)性降水事件降水平均持續(xù)天數(shù)年際分量的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間序列(圖 8b)，選取>1 的年份為異常偏多年，<-1 的年份為異常偏少年作合成分析(具體年份見(jiàn)表 2)。偏多年份與偏少年份的合成差值風(fēng)場(chǎng)顯示，在對(duì)流層 700hPa(圖 11a)，西南地區(qū)受東北氣流影響，華南有一以福建省為中心的氣旋性風(fēng)場(chǎng)，印度洋上有一個(gè)反氣旋性風(fēng)場(chǎng)；合成差值垂直速度主要為負(fù)(上升運(yùn)動(dòng))，負(fù)中心為<-0.015Pa/s。在 500hPa(圖 11b)，華南有氣旋性風(fēng)場(chǎng)，西南地區(qū)為東北氣流控制；合成差值垂直速度主要為負(fù)(上升運(yùn)動(dòng))，負(fù)中心為<-0.015Pa/s。200hPa(圖 11c)，中國(guó)西部地區(qū)存在強(qiáng)大的氣旋性風(fēng)場(chǎng)，中心位于青海省東部，西南地區(qū)受西風(fēng)氣流控制；合成差值垂直速度主要為負(fù)(上升運(yùn)動(dòng))，負(fù)中心為<-0.01Pa/s。

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在年際時(shí)間尺度上，西南地區(qū)長(zhǎng)持續(xù)性降水與短持續(xù)性降水異常年份差值合成的環(huán)流有相同之處，亦存在不同。相似之處在于：在對(duì)流層低層，我國(guó)東南部地區(qū)均存在氣旋性環(huán)流異常，且其西側(cè)的東北風(fēng)與我國(guó)北方反氣旋性環(huán)流南側(cè)的氣流在西南地區(qū)產(chǎn)生輻合。700hPa 和 200hPa西南地區(qū)的差值合成風(fēng)場(chǎng)都分別為東北風(fēng)和西風(fēng)； 700hPa、500hPa、200hPa 西南地區(qū)的差值合成的垂直速度場(chǎng)都為負(fù)(上升運(yùn)動(dòng))，負(fù)中心<-0.015Pa/s。不同之處在于：長(zhǎng)持續(xù)性降水多寡年合成環(huán)流場(chǎng)上，低層西南地區(qū)北側(cè)的反氣旋性環(huán)流異常中心位于蒙古地區(qū)而短持續(xù)降水則位于我國(guó)東北地區(qū)，在高層短持續(xù)性降水多寡年合成風(fēng)場(chǎng)上，高原上空存在明顯的氣旋性環(huán)流異常；長(zhǎng)持續(xù)性降水500hPa 差值合成風(fēng)場(chǎng)的西南地區(qū)為西風(fēng)控制，而短持續(xù)性降水500hPa差值合成風(fēng)場(chǎng)的西南地區(qū)受東北風(fēng)影響。

4 結(jié)論

本文利用1979～2016年夏季西南地區(qū)25個(gè)站點(diǎn)的逐日降水資料分析了西南地區(qū)的降水持續(xù)性和長(zhǎng)、短持續(xù)性降水的氣候特征及變化，得出以下結(jié)論：

(1)西南地區(qū)夏季的降水總天數(shù)呈西多東少分布特征，總體呈減少趨勢(shì)，其中云南省西南部減少最為明顯。有雨時(shí)段平均持續(xù)天數(shù)呈西長(zhǎng)東短的分布，其中四川省多數(shù)站點(diǎn)有雨時(shí)段平均持續(xù)天數(shù)呈變長(zhǎng)趨勢(shì)，其他區(qū)域絕大多數(shù)站點(diǎn)呈變短趨勢(shì)。無(wú)雨時(shí)段平均持續(xù)天數(shù)呈東長(zhǎng)西短的分布，大多數(shù)站點(diǎn)無(wú)雨時(shí)段平均持續(xù)天數(shù)有變長(zhǎng)趨勢(shì)，少數(shù)站點(diǎn)變短，但變化趨勢(shì)均不顯著。

(2)西南地區(qū)夏季長(zhǎng)、短持續(xù)性降水平均持續(xù)天數(shù)均呈減少趨勢(shì)，其中長(zhǎng)持續(xù)性降水平均持續(xù)天數(shù)的減少比短持續(xù)降水平均持續(xù)天數(shù)的減少更加明顯。長(zhǎng)持續(xù)性降水事件的總降水天數(shù)占所有持續(xù)性降水的總降水天數(shù)的比例呈西大東小的分布特征，短持續(xù)性降水事件的總降水天數(shù)占所有持續(xù)性降水的總降水天數(shù)的比例呈西小東大的分布特征。各站長(zhǎng)、短持續(xù)降水事件的總降水天數(shù)占持續(xù)性降水總天數(shù)的比例呈南北反向的變化趨勢(shì)，北部站點(diǎn)長(zhǎng)持續(xù)降水事件的總天數(shù)占持續(xù)性降水總天數(shù)的比例呈增加(減少)趨勢(shì)，南部站點(diǎn)減少(增加)，且部分站點(diǎn)減少(增加)趨勢(shì)顯著。持續(xù)性降水事件平均持續(xù)天數(shù)呈現(xiàn)在 2000年前異常偏多，2000年后異常偏變少的特征，即西南地區(qū)持續(xù)性降水的持續(xù)性在 2000年前后由強(qiáng)變?nèi)酢?/p>

(3)西南地區(qū)的長(zhǎng)持續(xù)性降水與短持續(xù)性降水異常年份差值合成的環(huán)流特征存在異同之處。相似之處在于：在對(duì)流層低層，我國(guó)東南部地區(qū)均存在氣旋性環(huán)流異常，與我國(guó)北方反氣旋性環(huán)流在西南地區(qū)產(chǎn)生輻合；西南地區(qū)多寡年差值合成垂直速度場(chǎng)在對(duì)流層高、中、低三層上均為負(fù)異常(上升運(yùn)動(dòng))，負(fù)中心< -0.015 Pa/s。不同之處在于：長(zhǎng)持續(xù)性降水多寡年合成環(huán)流場(chǎng)上，低層西南地區(qū)北側(cè)的反氣旋性環(huán)流異常中心位于蒙古地區(qū)而短持續(xù)降水則位于我國(guó)東北地區(qū)；在高層短持續(xù)性降水多寡年合成風(fēng)場(chǎng)上，高原東部存在明顯的氣旋性環(huán)流異常，西南地區(qū)受東北風(fēng)影響，而長(zhǎng)持續(xù)性降水多寡年合成風(fēng)場(chǎng)上，西南地區(qū)為西風(fēng)控制。

本文僅對(duì)西南地區(qū)持續(xù)性降水變化特征進(jìn)行了分析，與其變化特征相聯(lián)系的環(huán)流特征和形成機(jī)理還有待進(jìn)一步分析和探索。