黑龙江地区夏季降水特征及西太平洋副高对其影响

2017-10-31 17:26吴桐郭晓坤
农业与技术 2017年18期
关键词:小波分析

吴桐+郭晓坤

摘 要:本文利用NCEP/NCAR再分析資料,研究了近50a间黑龙江地区夏季降水的变化并通过小波分析法找出变化特征,对夏季西太平洋副高对黑龙江地区降水的影响进行简要分析。结果表明,黑龙江地区夏季降水近年呈略微递减趋势,夏季的暴雨量无明显变化。黑龙江夏季降水呈现明显的年际和年代际变化特征。夏季西太平洋副高脊线偏南、脊点偏西时黑龙江地区降水偏少;脊线偏北、脊点偏东时黑龙江地区夏季降水偏多。

关键词:黑龙江夏季降水;小波分析;西太平洋副高

中图分类号:S162 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170932203

1 资料和方法

所引用的资料为:国家气候中心发布的9个站逐月平均降水资料,黑龙江地区9个具有代表性的区域。国家气候中心提供的逐月西太平洋副热带高压脊线和脊点位置;NCEP/NCAR月平均再分析资料,包括2.5°×2.5°的北半球网格点海平面气压场、位势高度场、风场和垂直速度场。上述资料时间为1950—2010年。本文主要采用线性相关分析、小波分析等方法。

2 黑龙江地区夏季降水的特征分析

以黑龙江9个测站的平均降水量来代表整体降水情况,对1961—2010年间夏季降水进行统计分析,可以看出50a间黑龙江地区的夏季降水量呈略微递减趋势,递减率为2.699mm/10a。近50a变化间,夏季的暴雨量无明显变化,而其它级别都表现出了不同程度的减少趋势。从研究的各个时段看,夏季降水还呈现阶段性特征,其中在20世纪60—70年代是降雨日数偏少的阶段,总体在平均值以下;而80—90年代的降水日数则呈明显增加趋势,此时属于降水日数偏多阶段;但是到了2000—2010年间夏季降水却总体在波动中呈增加趋势。

再对黑龙江地区夏季降水标准化距平序列进行小波分析(图1),可以发现黑龙江地区夏季降水异常存在11a、26~28a左右,2~4a、4~6a左右的振荡周期。有图中可知其中的26~28a振荡模态的周期相对较稳定,在分析的近50a始终存在,在50年代和80 年代末后2~4a降水周期则表现得较为显著。

3 黑龙江夏季降水与西太平洋副高关系的分析

夏季北半球太平洋副高始终位于太平洋北部的E160~180°处,多年夏季平均的副高西伸脊点位于 E120°,脊线位于N24.6°。多年平均的6~8各月西太平洋副高西伸脊点分别位于E118°、E121°、E122°,表明在夏季副高西脊点位置逐渐东撤。副高脊线6月位移到N20.3°,7月到达N25.2°,8月位于N27.5°,西太平洋副高脊线位置变化在此时最强烈。把降水距平值25定义为降水偏多,-25为偏少,黑龙江近50a夏季在1981、1984和1985年偏多,1975、2007和 2008年偏少。3个偏多年夏季月平均脊线位于N23.5°;3个偏少年夏季月平均脊线位于N20.5°。如果夏季各月西太平洋副高西伸脊点位置与对应月份的多年月平均差值15°,则定义为西伸脊点位置偏东;如果-15°,则定义偏西。如果每月的副高脊线位置与对应月多年的月平均差值3°,就定义为脊线位置偏北,反之为脊线偏南。黑龙江少雨年夏季月平均副高西伸脊点分别位于E115°、E100°和 E120°;而多雨年夏季月平均副高西伸脊点分别位于E125°、E140°和E。130°由此可见,夏季西太平洋副高西脊点位置偏东时黑龙江降水偏多;西脊点位置偏西黑龙江降水偏少。即夏季西太平洋副高脊线偏南、脊点偏西时黑龙江地区降水偏少;脊线偏北、脊点偏东时黑龙江地区夏季降水偏多。

4 结语

黑龙江地区的夏季降水量近年呈略微递减趋势,递减率为2.699mm/10a。夏季的暴雨量无明显变化,而其它级别(微雨、小雨、中雨、大雨)都表现出了不同程度的减少趋势。黑龙江地区降水的季节变化明显,在夏季(6—8月)尤其是7、8月的降水异常情况时有发生,近50a黑龙江地区夏季降水呈现出明显的年际和年代际变化特征,存在26~28a、4~6a的多尺度振荡周期。

夏季西太平洋副高发生异常时,黑龙江省降水也会受其影响,夏季西太平洋副高脊线偏南、脊点偏西时黑龙江地区降水偏少;脊线偏北、脊点偏东时黑龙江地区夏季降水偏多。endprint

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