江淮流域梅雨期降水与大气低频振荡的联系

2023.07.16

杨佳星　樊雨鑫

【摘 ? 要】利用1979-2013年长江淮河流域36个测站降水资料和NCEP/NCAR再分析资料，对梅雨期降水偏多、偏少年低频振荡分析得出：长江淮河流域梅雨期偏多、偏少年降水存在10～20d和30～60d低频振荡，而10～20d振荡强度整体强于30～60d振荡。

【关键词】江淮流域;梅雨期

Relationship between precipitation and Atmospheric low Frequency oscillations in Meiyu period in Jianghuai River Basin

Yang Jiaxing ? Fan Yuxin

[Abstract] Based on the precipitation data of 36 stations and NCEP/NCAR reanalysis data in the Huaihe River Basin of the Yangtze River in 19792 2013， the analysis of low frequency oscillation in the Meiyu period is too high and the lower frequency oscillation in the Huaihe River basin of the Yangtze River.

[Keywords] Jianghuai river basin; meiyu period

长江淮河流域常受季风活动影响产生频繁降水天气过程。最为显著的是每年夏初，湖北宜昌以东长江淮河流域常出现连阴雨天气，雨量大，正是江南梅子黄熟季节，故又称“梅雨”。梅雨天气特征是：长江中下游多阴雨天气，雨量充沛，相对湿度很大，日照时间短，降水一般为连续性，但常有阵雨或雷雨，有时可达暴雨。梅雨结束后进入盛夏，雨量多少又可影响当年该地区旱涝情况。为提升对旱涝情况气象预测水平，降低旱涝给人民生活带来的灾害，对梅雨降水规律和特征进一步研究极为重要。

1 ?资料与方法

本文利用1979-2013年中国753站逐日降水资料，选取其与我国江淮流域556站降水的单点相关中区内分布比较均匀的站点平均降水表示江淮流域降水，选出时间长度基本一致的处于长江淮河流域36个站点。对逐日降雨量分析周期时按文献方法，先用滑动平均滤去高频波振荡，再用小波分析找出长江淮河流域最为显著的大气低频振荡周期。

2 ?江淮流域梅雨年際变化特征

对1979-2013年江淮流域36个站逐日降水资料分析计算，得出1979-2013年降水具有下降趋势，但不明显。江淮流域梅雨期降水转折点为1996年，之后梅雨期降水量稍有减少。根据标准化距平绝对值大于0.8个标准差作为判断降水异常多少的标准，1979-2013年江淮流域梅雨期降水偏多年份有6年，降水偏少年为5年。其中降水偏多年中有5年接近1.5倍标准差，降水偏少年中有4年接近1.5倍标准差，2001年超过2倍标准差，说明江淮流域易出现因降雨量多少而造成不同程度的旱涝灾害。

3 ? 江淮流域梅雨降水低频特征

对江淮梅雨降水偏多年和偏少年6-7月逐日降水资料进行小波分析，得出：梅雨降水多雨年、少雨年，长江淮河流域均存在10～20d低频振荡;在5个梅雨降水偏多年中有5个存在10～20d振荡周期，其中1980年和2010年也存在30～60d低频周期;而在5个梅雨降水偏少年中，1981年和1986年同时存在10～20d和30～60d振荡周期，其余都是30～60d低频周期，说明江淮梅雨降水偏多年10～20d低频周期出现频率远大于梅雨降水偏少年。

3.1 ?梅雨偏多、偏少年降水低频特征

对于降水的30～60d低频振荡来说，从发生源地、振荡强度和传播过程看，在梅雨降水偏多、偏少年差异均不明显，说明30～60d低频振荡对江淮梅雨降水影响不大。小波分析结果显示，江淮梅雨降水偏多、偏少年，降水都具有显著10～20d低频振荡周期（图1a、1b），并且梅雨降水距平序列与10～20d低频降水序列有大致相同变化趋势;另外降水偏多年1996年、1998年及2010年也具有相同特征。说明大多数江淮梅雨降水偏少年与某些梅雨降水偏多年间存在明显10～20d低频变化。

3.2 ?江淮梅雨降水偏多年低频振荡的传播特征

选取江淮梅雨偏多年1991年梅雨降水量，对其进行10～20d滤波，江淮流域梅雨期降水期间偏南地区低频降水明显活跃开始于6月中上旬，此次强降水过程约维持7天左右。第二次江淮流域低频降水同样是从江淮偏南地区开始，7月中上旬降水过程具有明显自东向西传播至长江淮河流域地区的低频振荡特征。长江淮河流域梅雨期降水在不同时间内活跃、中断的特点与低频振荡向北、向西方向传播有着不容忽视、非常紧密联系。

4 ?江淮梅雨降水偏多年低频振荡在不同位相的特征

4.1 ?对流层低层风场环流特征

对流层低层850hPa风场分析，对流层低层低频振荡产生的槽区位于长江流域到日本之间，而反气旋北侧异常西南风在水汽向江淮流域辐合并且增强过程中发挥了重要作用。10～20d的低频振荡在低空以异常反气旋/异常气旋环流形势存在于南海北部地区，常交替出现。西太平洋副高进入（退出）南海是由日本北部以东洋面向中国东南沿海传播调控的，由此形成有利于（不利于）江淮流域产生降水的形势。

4.2 ?对流层高层风场环流特征

分析200hPa风场环流，与低层风场环流相反，青藏高原以北异常气旋控制150°E以西太平洋，而反气旋中心位于我国南部，同时青藏高原东部有南亚高压。当江淮流域上空风受弱的东北气流影响，之前位于南海地区的低频反气旋被低频气旋替代，低频反气旋影响日本海及其以东地区，这时西南风控制低层系统，低频气旋西北侧东北风控制江淮地区，说明此类高低空配置不利于降水，即此时降水开始减弱并将处于中断期。

4.3 ?整层大气水汽输送通量低频特征

分析1991年整层低频水汽通量及低频水汽通量散度空间分布，降水开始前，中国东南沿海部分地区水汽含量已明显增多，之后影响长江淮河流域。此时长江淮河流域已完全受反气旋西北侧异常西南暖湿气流控制，且也影响中国东南沿海和长江淮河流域地区，此形势使江淮地区水汽输送梯度有了明显增强，也有利于水汽向长江淮河流域地区输送，是长江淮河流域维持强降水的重要条件，带来充沛水汽源。

5 ?结论

①江淮地区梅雨期降水存在10～20d及30～60d周期，其中10～20d低频降水呈区域性分布，而30～60d低频降水呈整体性分布特征。

②30～60d低频振荡对江淮地区梅雨降水影响不是太大，但10～20d低频振荡在梅雨降水偏多和偏少年份存在差异且振荡振幅大，比较明显。

③在低频降水活跃期/间断期低频振荡会交替出现，低空低纬地区以低频反气旋/气旋形势存在于南海，二者交替出现，此形势利于副热带高压西伸（东退），有利于（不利于）水汽向江淮地区输送;中高纬度地区有气旋/反气旋在日本海附近，使江淮流域上空冷暖空气交汇（辐散），高低空配置有利于（不利于）江淮流域夏季降水环境。

参考文献：

[1] 王文，李伟，李耀辉.黄河中下游地区夏季旱涝年低频振荡特征分析[J].冰川冻土，2013，35（4）：1007-1014.