韓世茹 周須文 車少靜 王志強
摘要 基于ERA-Interim逐日4時次再分析資料和753站逐日降水資料,對1980—2013年江淮流域夏季降水特征進行分析,探究江淮流域夏季低頻降水的前期預報信號,結(jié)果表明:1)江淮流域夏季降水受10~30 d低頻振蕩影響顯著,10~30 d低頻分量在江淮流域夏季降水中占較大比重。2)200 hPa上,低頻降水過程發(fā)生前9~6 d有低頻反氣旋(低頻氣旋)自青藏高原東北部向中國東部移動。500 hPa上超前低頻降水過程9 d至低頻降水過程發(fā)生時有西太副高自東向西(自西向東)移動至中國東部沿海地區(qū),熱帶地區(qū)負(正)低頻OLR中心不斷向北移動,最北端到達江淮流域并達到最強,進而促進(抑制)江淮流域低頻降水的發(fā)生。3)青藏高原預報信號能夠有效補充西太副高及熱帶OLR信號的不足,將青藏高原信號、西太副高信號及熱帶OLR信號作為綜合預報因子對江淮流域降水進行預報,對僅依賴低緯度地區(qū)信號進行降水過程預報的準確率有較好改進作用。
關(guān)鍵詞 江淮流域;低頻降水;青藏高原;預報因子
江淮流域夏季雨量年際變率大(賈燕和管兆勇,2010),加之季節(jié)內(nèi)降水時空分布不均勻(劉蕓蕓和丁一匯,2009;Sun et al.,2018),導致的異常降水會給人民的生產(chǎn)和生活帶來嚴重損失,洪澇災害更是給人民的生命安全造成威脅。因此,探究江淮流域夏季異常降水的預報關(guān)鍵區(qū)和前期信號對于提高預測水平、改善預報效果、保護人民的生命財產(chǎn)安全有十分重要的意義。前人針對江淮流域降水的成因進行了大量的分析,江淮流域夏季降水受不同高度上環(huán)流系統(tǒng)的影響。研究表明,西太平洋副熱帶高壓的南北擺動與東西進退(Pan,2004;王黎娟等,2009),南亞高壓的東進北抬(胡景高等,2010),Walk環(huán)流位置及強度的不同(王黎娟等,2014)及其南側(cè)水汽輸送的變化(王志毅等,2017;王黎娟等,2018,2020)都會造成江淮流域降水的差異。除了以上熱帶與副熱帶地區(qū)的影響系統(tǒng)外,中緯度地區(qū)的環(huán)流系統(tǒng)在江淮流域降水異常中也起到關(guān)鍵作用(Yang and Li,2003;王黎娟等,2019)。劉梅等(2014)的研究表明,2011年7月中旬江淮流域一次持續(xù)性降水過程的形成是在中高緯地區(qū)穩(wěn)定的超長波背景下,受烏拉爾山地區(qū)槽前強暖平流與鄂霍茨克海地區(qū)穩(wěn)定的阻塞高壓相配合的作用,冷空氣南下影響江淮流域,從而形成了該次強降水過程。楊連梅與張慶云(2007)認為,東亞西風急流Rossby波擾動動能也會影響中國東部夏季降水。Rossby波擾動動能的加強會導致東亞西風急流位置南移,強度加強,造成夏季梅雨鋒的加強,導致江淮流域夏季降水多,華南與華北地區(qū)降水偏少。海溫異常變化也與江淮流域降水存在密切關(guān)系(尹志聰和王亞非,2011;李業(yè)進和王黎娟,2016;王旭棟等,2017),中東太平洋海溫的異常偏高(低)會導致江淮流域夏季降水偏多(少)。關(guān)于江淮流域降水的機理研究為預測工作提供了良好的理論基礎(chǔ),未來還需要將這些研究結(jié)果與業(yè)務工作相結(jié)合,在預報預測業(yè)務工作中展開應用。
隨著理論研究的豐富,預報水平不斷提高,臨近預報與短期天氣預報取得了很大進步,預報準確率顯著提高(宋善允等,2017),但是10~30 d尺度的延伸期預報仍然是工作的短板(Baldwin et al.,2003;楊秋明,2008;朱玉祥等,2013),提高延伸期預測水平是完善無縫隙預報的重要環(huán)節(jié)。很多學者采用提取10~30 d低頻波段特征的方法將理論成果轉(zhuǎn)化到預報工作中進行延伸期預測(Seo et al.,2009;Li et al.,2016)并取得了一定成果。孫國武等(2010)引入了低頻天氣圖法,對2009年6—10月上海地區(qū)延伸期降水過程進行預測,該方法具有15~45 d的預報時效。梁萍(2010)采用低頻信號對梅雨區(qū)降水季節(jié)內(nèi)振蕩進行延伸期預報試驗,該方法存在年際差異,預報效果與對應年份低頻信號強度有關(guān)?;诘皖l方法進行預報具有很強的可操作性和實用性,但是現(xiàn)階段針對低頻方法的研究并不完善(梁萍,2010)。前人多是針對降水實況進行研究,而與低頻環(huán)流相關(guān)性最強的仍是低頻降水,因此有必要將低頻降水單獨作為研究對象,針對江淮流域夏季低頻降水過程進行研究,探究江淮流域夏季低頻降水的關(guān)鍵區(qū)和前期信號。
1 資料與方法
本文使用的資料包括:1)歐洲中期天氣預報中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,簡稱 ECMWF)提供的逐日高度場、風場及OLR場資料,水平分辨率為2.5°×2.5°,時段為1980年1月—2013年12月。2)中國氣象局提供的全國753站逐日降水資料,時段為1980年1月—2013年12月。上述資料在文本中的選用時段均為1980—2013年6—8月。
參考Ting and Wang(1997)對降水區(qū)域的劃分方法,挑選江淮流域代表站。計算全國466個觀測站1980—2013年夏季累積降水量的標準差,剔除高山站黃山站后,將江淮流域(110°~125°E,25°~35°N)累積降水變化率最大的安慶站作為基點,計算其與全國466站降水的單點相關(guān)系數(shù),選取相關(guān)系數(shù)通過95%置信水平檢驗的區(qū)域,所選范圍內(nèi)通過檢驗的站點作為江淮流域的代表站。本文主要使用合成分析、相關(guān)分析及T檢驗等統(tǒng)計方法,探究江淮流域低頻降水的關(guān)鍵區(qū)和前兆信號。
2 江淮流域夏季10~30 d低頻降水的關(guān)鍵區(qū)
對1980—2013年夏季江淮流域10~30 d低頻降水方差與實際降水方差的標準化時間序列進行對比,二者變化趨勢相近,相關(guān)系數(shù)達到0.78,江淮流域10~30 d低頻降水強度越大時,江淮流域夏季實際降水的變化也越大,其相對中斷和集中也會更顯著??梢姡戳饔?0~30 d低頻降水的變化強度在江淮流域?qū)嶋H降水的變化中占重要地位。因此本文針對江淮流域10~30 d低頻降水的關(guān)鍵區(qū)和前期信號進行研究。
2.1 江淮流域夏季10~30 d低頻降水過程的選取
參考曹鑫等(2012)選取江淮流域低頻降水過程的方法,對1980—2013年江淮流域夏季降水逐年進行10~30 d濾波后,選取低頻降水量超過該年10~30 d低頻降水一個標準差的日期作為低頻降水日。由于低頻振蕩的周期特性,所選低頻降水過程應具有持續(xù)性,將低頻降水發(fā)生持續(xù)3 d及以上時間的過程記為一次低頻降水過程。在1980—2013年間共發(fā)生低頻降水過程97次。低頻降水過程發(fā)生日記為1,低頻降水過程中斷日記為0,統(tǒng)計1980—2013年夏季江淮流域低頻降水過程得到圖1。從圖1中可以看到,低頻降水過程主要發(fā)生在6月中旬至7月下旬,低頻降水過程的峰值時段出現(xiàn)在6月下旬至7月中上旬,8月江淮流域低頻降水過程出現(xiàn)次數(shù)較6、7月少,這與江淮流域梅雨期降水的時段是一致的,也進一步證明了江淮流域10~30 d低頻降水可以反映實際降水的變化。
2.2 江淮流域夏季10~30 d低頻降水過程的預報關(guān)鍵區(qū)
以上研究印證了江淮流域夏季10~30 d低頻降水是江淮流域夏季降水中重要的組成部分,其降水分布特征與江淮流域?qū)嶋H降水之間存在密切聯(lián)系。有學者指出,青藏高原低頻振蕩會影響下游地區(qū)的降水(賀懿華等,2006;王躍男等,2009),夏季西太平洋副熱帶高壓位置的東西變動也會給江淮流域降水帶來變化(Wang et al.,2011,2012),那么青藏高原及不同緯度地區(qū)的大氣環(huán)流與低頻降水之間的聯(lián)系是怎樣的?除青藏高原之外,江淮流域夏季低頻降水還與哪些大氣環(huán)流系統(tǒng)的變化相聯(lián)系?通過計算江淮流域夏季低頻降水過程與青藏高原緯向風、500 hPa位勢高度及向外長波輻射的超前滯后相關(guān)分布,尋找影響低頻降水過程的前期關(guān)鍵區(qū)。
2.2.1 青藏高原風場關(guān)鍵區(qū)
由于江淮流域低頻降水事件持續(xù)天數(shù)存在差異,首先對江淮流域97次低頻降水過程進行合成。合成方法如下:當一次低頻降水過程持續(xù)n天時,取這次低頻降水過程發(fā)生的n天要素平均作為此次低頻降水過程的同期時段,計算其超前(滯后)要素場即將同期時段向前(向后)平移之后再進行平均。對97次江淮流域低頻降水事件進行合成后得到其與200 hPa低頻緯向風的超前滯后相關(guān)系數(shù)(圖略,在本文的描述中江淮流域低頻降水過程發(fā)生的同期記為0 d,超前低頻降水過程發(fā)生9 d記為-9 d,滯后低頻降水過程9 d記為+9 d,以此類推)。在超前江淮流域低頻降水過程-9 d時,自中緯度地區(qū)至中國東南部有相關(guān)中心呈波列形式存在,此階段青藏高原東北部的低頻反氣旋相關(guān)和江淮流域的低頻氣旋相關(guān)中心強度最強。此后在江淮流域低頻降水的-9~-3 d時相關(guān)中心緩慢向東南方向移動。在-4 d時位于波列上游的氣旋相關(guān)中心到達青藏高原東北部,該相關(guān)中心開始不斷發(fā)展加強,低頻反氣旋性相關(guān)中心向東南方向移動,影響江淮流域。江淮流域低頻降水過程開始時(0 d),青藏高原東北部的低頻氣旋相關(guān)中心到達江淮流域北部,其南側(cè)主要表現(xiàn)為緯向風正相關(guān),低頻反氣旋相關(guān)中心控制整個江淮流域及其以南地區(qū),表示該時段江淮流域北部有低頻西風增強,這一特征一直維持到江淮流域低頻降水過程發(fā)生后的+3 d。隨后在+3~+9 d(圖2e—g),中緯度至江淮流域的相關(guān)中心繼續(xù)向東南移動,位于青藏高原東北部的低頻氣旋性相關(guān)中心隨之移動到江淮流域上空。在+6~+9 d時,環(huán)流形勢逐漸演變?yōu)榕c-9~-6 d時的狀態(tài)。
為了印證上述分析,明確青藏高原關(guān)鍵區(qū)在江淮流域低頻降水過程中的作用,圖2給出了超前滯后江淮流域低頻降水過程的200 hPa低頻風場和低頻散度場。低頻風場的演變與之前的低頻風場相關(guān)系數(shù)的演變類似,在-9~-6 d時(圖2a、b),江淮流域受到青藏高原東北部移來的低頻反氣旋影響,在-9 d時高原東北部地區(qū)低頻反氣旋強度達到最強,低頻反氣旋西部的低頻輻散在-6 d時(圖2b)影響范圍逐漸增大,低頻輻散中心隨低頻反氣旋中心向東南方向移動。在-3 d時(圖2c),青藏高原東北部有低頻氣旋移來并在高原東北部發(fā)展加強,其南側(cè)有較強低頻西風,配合有低頻輻散運動。此后至江淮流域低頻降水的同期(0 d,圖2d),低頻反氣旋位于江淮流域南部,青藏高原東北部低頻氣旋緩慢向東移動,低頻氣旋南側(cè)的低頻西風帶位于江淮流域上空,低頻輻散中心也到達江淮流域。高層的輻散運動有利于江淮流域低頻降水的發(fā)生,這樣的環(huán)流形勢維持到江淮流域低頻降水發(fā)生后3 d(+3 d,圖2e)。隨后青藏高原東部低頻氣旋向東南方向移動,低頻輻散中心也隨之移動。在+6 d時(圖2f)低頻氣旋中心東移南下,低頻輻散中心移出江淮流域,江淮流域上空轉(zhuǎn)變?yōu)榈皖l輻合運動,這樣的環(huán)流形勢不利于江淮流域低頻降水的形成,對應江淮流域低頻降水過程基本結(jié)束(圖2g),隨后其環(huán)流形勢逐漸向-9~-6 d時的形態(tài)演變。
2.2.2 中緯度高度場關(guān)鍵區(qū)
500 hPa上西太平洋副熱帶高壓東西位置的變化會造成降水區(qū)域和強度的差異(Ren et al.,2013;Ye and Wu,2015)。江淮流域夏季低頻降水過程與500 hPa位勢高度超前滯后相關(guān)系數(shù)顯示(圖略),在-9 d時,除西北太平洋部分地區(qū)和黃河河套地區(qū)有正相關(guān)中心外,整個區(qū)域表現(xiàn)為顯著的負相關(guān),總體呈現(xiàn)南正北負的分布形式。此后至-6 d,負相關(guān)區(qū)域變小,西北太平洋地區(qū)和河套地區(qū)的正相關(guān)中心均增大,在-4 d時西太平洋地區(qū)完全轉(zhuǎn)為正相關(guān)中心。一直持續(xù)到低頻降水過程發(fā)生同期(0 d),西北太平洋一帶與江淮流域低頻降水過程均表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)。隨后在0~+3 d,正相關(guān)區(qū)域強度減弱。在+3~+9 d時負相關(guān)中心在南側(cè)不斷加強,北側(cè)則有正相關(guān)中心不斷發(fā)展。其中低頻降水過程前后變化最顯著的區(qū)域位于西北太平洋上空,在低頻降水過程開始前,西北太平洋地區(qū)上空有位勢高度的增加,而低頻降水過程發(fā)生后在西北太平洋地區(qū)有位勢高度的降低。上述提到的西北太平洋地區(qū)的顯著變化相關(guān)區(qū)域與西太平洋副熱帶高壓處于同一緯度,會造成西太平洋副熱帶高壓位置的變動。為此,給出了低頻降水過程發(fā)生前后西太平洋副熱帶高壓的位置演變(圖3)。在江淮流域低頻降水過程發(fā)生前-9~0 d(圖3a),西太平洋副熱帶高壓有顯著的西移,西脊點的位置由135°E附近向西移動到125°E地區(qū),
伴隨有西太平洋副熱帶高壓北移,西太副高的北進西伸在-6~-3 d時段內(nèi)變化最為顯著。在江淮流域低頻降水過程發(fā)生后0~+9 d(圖3b)西太平洋副熱帶高壓東退減弱,西脊點的位置由125°E退回至130°E。
2.2.3 低緯度對流關(guān)鍵區(qū)
研究表明,熱帶低緯度地區(qū)對流異常對江淮流域降水有顯著影響(楊秋明,2009;龐玥等,2013),低緯度地區(qū)對流活動向北移動到達江淮流域時,有利于降水流域出現(xiàn)降水。計算江淮流域低頻降水過程與低頻OLR超前滯后相關(guān)系數(shù)分布,在江淮流域低頻降水過程發(fā)生前9 d(-9 d),自南向北有“+、-、+”相關(guān)中心分布,當前期我國南海至菲律賓地區(qū)低頻對流活動較強,而江淮流域低頻對流活動較弱時,更有利于后期江淮流域低頻降水過程的發(fā)生,且在-9 d南海至菲律賓地區(qū)的負相關(guān)最強,指示性最強。隨著菲律賓至南海地區(qū)的低頻對流中心開始減弱并北移(-6 d),低頻OLR負相關(guān)中心向北移動,在-5 d時,江淮流域的低頻OLR正相關(guān)轉(zhuǎn)為負相關(guān)。在-3~0 d,菲律賓至南海地區(qū)有較強低頻OLR正相關(guān)中心,南北兩側(cè)的低頻OLR負相關(guān)中心在江淮流域匯集,江淮流域低頻對流活動旺盛,達到最強階段,此時對應江淮流域低頻降水過程的同期時段。在+3 d時,江淮流域低頻對流活動減弱,菲律賓至南海地區(qū)的低頻OLR正相關(guān)中心開始減弱,向北移動。在+6~+9 d,相關(guān)中心的分布形勢逐漸演變?yōu)?9~-6 d時的狀態(tài)。
圖4給出了在江淮流域低頻降水過程發(fā)生前后的850 hPa低頻風場及低頻OLR場,其演變形式與相關(guān)系數(shù)分布演變相似。在-9~-6 d(圖4a、b)南海至菲律賓地區(qū)有低頻OLR負中心減弱北移,江淮流域低頻OLR正中心減弱東移入海,在-7 d時南海至菲律賓地區(qū)低頻OLR由低頻負中心轉(zhuǎn)為低頻正中心,此后南海至菲律賓地區(qū)低頻OLR正中心不斷加強,低頻OLR負中心北移加強。-3~0 d(圖4c、d)低頻OLR負中心到達江淮流域并維持加強,同期第0 d江淮流域低頻OLR負中心和南海至菲律賓地區(qū)低頻OLR正中心均達到最強,江淮流域低頻降水達到最強。+3 d時(圖4e)低頻OLR負中心開始減弱,向東移動。在+5 d(圖略)菲律賓至南海地區(qū)的低頻OLR正中心北移到達江淮流域。+6~+9 d時(圖4f、g)其環(huán)流形勢向-9~-6 d時狀態(tài)轉(zhuǎn)化。
3 關(guān)鍵區(qū)低頻信號對江淮流域低頻降水過程的預報效果
前面的分析指出,200 hPa青藏高原東北地區(qū)的低頻反氣旋的發(fā)展及東移南下、500 hPa西太平洋副熱帶高壓的位置變動以及低緯度地區(qū)的菲律賓至南海低頻對流活動減弱北移與江淮流域低頻降水過程之間存在較好聯(lián)系和指示作用,可作為預報江淮流域低頻降水過程的參考。有學者指出(曹鑫等,2013),江淮流域持續(xù)性降水期間南亞高壓與西太副高的“相向而,行向背而去”特征表現(xiàn)尤為明顯,這一特征在低頻降水過程中同樣適用。在低頻降水過程發(fā)生前,高層青藏高原東北部低頻反氣旋東南向移動有利于南亞高壓隨之東伸加強,南亞高壓的輻散抽吸作用有利于對流層中層西太副高的西伸和加強,加之南海至菲律賓地區(qū)對流活動的北移,低頻氣旋性環(huán)流移動至江淮流域,低層有低頻輻合運動,自低層至高層有活躍的上升運動,江淮流域南側(cè)低層有低頻反氣旋環(huán)流發(fā)展加強,大量水汽經(jīng)低頻反氣旋環(huán)流的西南側(cè)向北輸送至江淮流域三者共同作用下促進低頻降水過程的發(fā)生和維持。
以上是基于江淮流域低頻降水發(fā)生及維持原因的探討,為了進一步驗證所選取關(guān)鍵區(qū)和前期信號在江淮流域低頻降水過程中的預報作用,選取200 hPa上青藏高原東北部(95°~115°E,27.5°~45°N)為高原關(guān)鍵區(qū),500 hPa上(125°~150°E,22.5°~27.5°N)為中緯度500 hPa關(guān)鍵區(qū),850 hPa上(105°~130°E,10°~20°N)為低緯度關(guān)鍵區(qū),當-8~-6 d高原關(guān)鍵區(qū)出現(xiàn)低頻反氣旋時記為高原關(guān)鍵區(qū)出現(xiàn)預報信號,當-6 ~-4 d 500 hPa關(guān)鍵區(qū)出現(xiàn)低頻正異常時記為500 hPa關(guān)鍵區(qū)出現(xiàn)預報信號,當-9~-6 d低緯度關(guān)鍵區(qū)出現(xiàn)低頻OLR負中心時記為低緯度地區(qū)出現(xiàn)預報信號,對江淮流域低頻降水過程發(fā)生前的環(huán)流形勢逐日進行統(tǒng)計得到表1。
從表1中可以看出,利用單個關(guān)鍵區(qū)信號對低頻降水過程進行預報時,三者相差不大,均為60%左右,其中低緯度的對流關(guān)鍵區(qū)預報作用最好,高原關(guān)鍵區(qū)預報作用相對差一些。表2給出了采用兩個預報信號時對江淮流域低頻降水的預報結(jié)果。對比表1與表2,當使用兩個信號進行預報時,預報準確率較使用單個因子預報的準確率低,這可能是由于單個關(guān)鍵區(qū)信號出現(xiàn)的概率大,會提高預報過程次數(shù)從而提高了預報準確率,但是在這種條件下也會增加低頻降水過程的空報。當使用兩個預報信號時,預報的總過程次數(shù)降低,這改善了過程的空報,但是同時也影響了預報的準確率,無論選取哪兩個關(guān)鍵區(qū)信號作為預報因子,對江淮流域低頻降水過程的預報準確率只能達到40%。當選取500 hPa關(guān)鍵區(qū)和低緯度關(guān)鍵區(qū)作為預報因子時其準確率甚至低于40%,而將這兩個信號任意一個與高原信號組合作為預報因子時預報準確率提高,這也說明500 hPa關(guān)鍵區(qū)和低緯度關(guān)鍵區(qū)雖然對低頻降水過程的單個預報準確率高一些,但是這二者之間存在共同點,高原信號作為單個預報因子進行預報雖然相對效果不如另外兩個好,但是高原信號與另外兩個信號發(fā)生的重復率低,對于另外兩個信號難以預報的過程預報效果較好。也就是說,高原信號對另外兩個信號有一定的補充作用。
為了充分利用上述預報因子的優(yōu)勢,有必要結(jié)合兩個以上關(guān)鍵區(qū)信號作為低頻降水過程預報的參考要素,建立綜合預報因子。結(jié)合三個關(guān)鍵區(qū)在低頻降水過程發(fā)生前的信號,當有2個及以上信號出現(xiàn)時,則認為此次預報過程準確,而只有1個信號出現(xiàn)時認為不準確,0個信號出現(xiàn)記為漏報。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)(表3),采用3個關(guān)鍵區(qū)信號建立的綜合預報因子對江淮流域低頻降水過程的預報準確率與采用一個信號時的預報準確率相當,甚至還要更高,接近70%,而對低頻降水過程的漏報率也較低??梢?,加入青藏高原低頻信號可以改進對江淮流域低頻降水過程的預報效果,而綜合三個要素的綜合預報因子的預報準確率也得到提高,可以為江淮流域低頻降水的延伸期預報提供參考。
4 結(jié)論
1)江淮流域夏季降水與10~30 d低頻降水之間存在密切聯(lián)系,10~30 d低頻降水在實際降水中占較大比重。
2)在對流層高層200 hPa上,10~30 d天低頻信號主要來源于歐亞大陸北部,自西西伯利亞至中國東南部有一條西北東南走向的波列,緩慢向東南方向移動。對低頻降水過程的高層大氣低頻環(huán)流場進行超前滯后合成分析表明,在超前低頻降水9~6 d時低頻波列的東南段低頻反氣旋-低頻氣旋對位于青藏高原東北部至中國東部沿海,低頻反氣旋東南部和低頻氣旋西北部為低頻輻合運動;隨后低頻波列向東南方向移動,在移動過層中低頻反氣旋逐漸加強而低頻氣旋逐漸減弱,有低頻氣旋移至青藏高原東北部顯著發(fā)展加強,并繼續(xù)東移,最終到達江淮流域西北部,低頻氣旋和低頻反氣旋之間配合有低頻輻散運動,有利于江淮流域低頻降水過程的發(fā)生。在500 hPa上,超前低頻降水9 d至低頻降水過程發(fā)生時西太平洋副熱帶高壓有明顯的西伸過程,自135°E以東持續(xù)西移至125°E附近。
3)對流層低層超前低頻降水事件9~6 d,在南海及西北太平洋地區(qū)有低頻OLR的逐漸減弱,隨后低頻OLR中心不斷向北移動,在超前低頻降水事件4 d時,低頻OLR中心到達江淮流域并開始逐漸增強,江淮流域?qū)α靼l(fā)展旺盛,并在低頻降水事件發(fā)生時達到最強,隨后江淮流域與南海及西北太平洋地區(qū)的低頻OLR負、正中心分別開始減弱,在滯后低頻降水事件5 d時江淮流域低頻OLR中心減弱東移,南海及西北太平洋地區(qū)低頻OLR正中心北移,在滯后低頻降水事件6 d時低頻OLR正中心到達江淮流域,低頻降水過程結(jié)束。
4)基于青藏高原關(guān)鍵區(qū),500 hPa關(guān)鍵區(qū)及低緯度關(guān)鍵區(qū)低頻降水事件發(fā)生前的重要信號,將其作為預報低頻降水事件的綜合預報因子,對挑選出的低頻降水過程進行試報試驗,可以發(fā)現(xiàn)預報準確率達到68.8%(任意兩個信號組合作為預報因子時其預報準確率在40%左右),極大地提高了低頻降水事件的預報準確率。
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In this study,based on ERA-Interim reanalysis data taken four times a day and daily precipitation data from 753 stations throughout China,the characteristics of summer precipitation in the Yangtze-Huaihe River Basin from 1980 to 2013 are analyzed.The forecast signal of summer low-frequency precipitation in the Yangtze-Huaihe River Basin is explored.The results show the following:1) The 10—30 days low frequency precipitation,which occupies a large proportion in the summer precipitation,can influence the summer precipitation over the Yangtze-Huaihe River Basin.2) At 200 hPa,there is a low-frequency anticyclone moving from the northeast of the Tibetan Plateau to eastern China 9—6 days before the low-frequency precipitation process occurs.At 500 hPa,the Western Pacific Subtropical High moves from east to west,reaching the eastern coastal areas of China 9 days before the occurrence of the low-frequency precipitation events.The center of negative low frequency OLR in the tropics moves northward and reaches the strongest point when its northern most tip reaches the Yangtze-Huaihe River Basin.The above circulation distribution will promote the occurrence of the low-frequency precipitation in the Yangtze-Huaihe River Basin,or vice versa.3) The Tibetan Plateau prediction signal can effectively supplement the deficiency of the West Pacific Subtropical High and the Tropical OLR Signal.The accuracy of precipitation process prediction relying only on the low latitude signals can be improved by using the Tibetan Plateau Signal,the Western Pacific Subtropical High Signal and the Tropical OLR Signal as the comprehensive predictors.
Yangtze-Huaihe River Basin;low-frequency oscillation precipitation;the Tibetan Plateau;predictor
doi:10.13878/j.cnki.dqkxxb.20180227001
(責任編輯:劉菲)