西北東部地區春季降水異常與印度洋海溫的聯系

徐長哲等

摘要在對前人研究成果之上，總結西北東部地區春季降水異常的成因，并主要對印度洋海溫與我國西北地區降水的關系進行探討。首先，從西北東部地區春季降水的時間分布特征分析，發現降水整體呈下降趨勢，且在1980年以后，降水變率明顯加大，旱澇頻繁；之后，分析西北地區降水與印度洋海溫關系發現，印度洋海溫與西北地區降水有明顯的相關關系，西北地區降水受西南季風影響十分顯著，所以印度洋海溫可以作為長期預報的預報因子。

關鍵詞西北東部；春季；異常降水；印度洋海溫；聯系

中圖分類號S161.6文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）21-07149-02

Relationship between Anomaly Spring Precipitation in Eastern Region of Northwest and Indian Ocean Sea Temperature

XU Changzhe et al （Haicheng Meteorological Bureau， Haicheng， Liaoning 114200）

AbstractBased on the research achievements， causes of spring anomaly precipitation in the eastern region of northwest were summarized. The relationship between Indian Ocean and the precipitation in northwest China was discussed. First of all， from the time distribution analysis， it was found that the overall precipitation had a descending trend， and since 1980， precipitation change rate significantly increased， frequent flood and drought. After that， the relationship between summer precipitation in northwest and Indian Ocean was analyzed， it was found that sea temperature of Indian Ocean has obvious relationship with northwest summer precipitation. The summer precipitation in northwest China was influenced significantly by the southwest monsoon， so the Indian Ocean sea temperature can be used as longterm forecasting factor.

Key words Eastern region of northwest； Spring； Anomaly precipitation； Sea temperature of Indian Ocean； Relationship

我國西北東部地區位于青藏高原東北側，包括中國境內35°N以北、100°～110°E區域，屬溫帶大陸性氣候。干旱是西北地區最主要的氣象災害之一，頻繁發生的干旱事件造成水資源緊張、人畜飲水困難，且隨著經濟社會的快速發展，干旱造成的損失將會越來越大，這不僅給當地糧食安全、社會穩定帶來嚴重的威脅，而且西北干旱氣候環境的進一步發展也將對全球的能量平衡過程及其空間分布狀態產生影響，從而可能會影響區域和全球的氣候變化及其分布狀況[1]。因此，越來越多的人開始關注西北干旱問題。

西北地區春季（3～5月）降水的變率大，且表現為很強的地域性，整個地區的降水峰度較正態分布為小，即較分散，也即西北大部分地區春季發生干旱的頻率高[2]。因此，研究西部地區春季降水對了解西部干旱有很大的幫助。 對于西北東部春季降水異常的成因分析，在以往的研究工作中已經被大量涉及到。如郭江勇等對西北地區春季多雨少雨年的高空環流特征分析指出，多雨年與少雨年對應的500 hPa的環流特征是異常的[3]；李耀輝等對西北春季降水與太平洋秋季海溫的異常特征及其分析指出，西北地區的春季降水與前期秋季赤道中東太平洋海溫異常之間有比較清晰的遙相關[4]；任宏利等對西北東部地區春季降水及水汽輸送特征分析指出，多雨年的異常水汽輸送，主要表現為東部海洋的向西輸送和前期菲律賓及其北部海區的向北輸送，內陸和低緯海洋也有顯著相關信號，而與南亞季風區關系不顯著[5]。筆者將在前人研究成果的基礎上，總結西北東部地區春季降水異常的成因，并主要對印度洋海溫與我國西北地區降水的關系進行探討。

1 西北東部春季降水基本特征

1.1降水的時間分布 趙慶云等利用西北地區東部100個氣象觀測站1960～2000年逐日降水資料，對降水、極端降水事件及異常旱澇區域面積的季節變化進行了分析，結果表明，春季（3～5月）降水距平百分率總體呈下降趨勢；20世紀60年代、80年代初～90年代初降水偏多，90年代后期還有一個短暫的偏多期，但到90年代末又變為偏少，70年代、90年代中期降水偏少；最大正距平出現在 1964 年，距平值達89% ，最大負距平出現在 1995 年，距平值達-50%[6]。可見，西北地區東部降水年際變化特征明顯，降水正異常明顯大于負異常，但多雨年的次數較少，干旱年出現的頻率較高，這也是西北地區降水的一個顯著特色。

1.2 降水的空間分布李耀輝等對1960～1994年歷年春季（3～ 5月）的月、季總降水量EOF分析發現，西北地區春季降水第一載荷向量場表現為一致的正值，反映了我國西北地區春季降水異常的整體分布特征；載荷向量的大值區（>0.6）位于甘肅省的河西東部、青藏高原東側及寧夏、陜西大部，中心載荷向量值為0.77，說明這里是西北春季降水異常的最敏感區域[4]。

2西北降水與印度洋海溫關系

秦寧生等用印度洋189個格點海面溫度距平與西北區的30個代表站汛期（6～8月）降水量作相關計算，結果發現自前一年1月到當年5月，印度洋海溫與西北地區汛期降水均以正相關為主，這種相關性的持續性十分明顯；前一年1～2月，有2個明顯的相關系數高值區，一個在澳大利亞西部（87.5°～107.5°E、12.5°～27.5°S），另一個在阿古拉斯海流區（42.5°～57.5°S、7.5°～22.5°S），相關系數最大中心達055以上，說明相關顯著；3～4月仍以正相關為主，但相關系數有所減小，5月份開始，首先在南赤道海流區出現一個大的正相關區，隨著時間的推移該相關區也逐漸向南移動，強度也逐漸增強，到9月最強，其中心穩定在南印度洋海流中心附近，相關系數達0.61，10月份以后相關系數有所下降，但到了當年2月份正相關區逐漸擴大達并加強[7]。隨后徐小紅以西北5省的省會西安、蘭州、西寧、銀川、烏魯木齊的夏季降水資料與1959～1990年印度洋18個格點上的全年海溫資料分別進行相關性分析，結果發現冬季印度洋海溫對各省降水的影響不顯著，只有蘭州相關較好，有一相關點密集區，信度超過0.05，相關絕對值高達0.36以上，最大達0.48，西寧相關絕對值最大，為0.58；秋季印度洋海溫對蘭州、西安降水的影響較顯著，西安有一相關點密集區，相關絕對值最大（0.43），蘭州為0.52；夏季印度洋海溫對西安、烏魯木齊降水的影響較為顯著，西安相關絕對值最大為0.47，烏魯木齊為0.41；春季西安有一相關點密集區，相關絕對值最大為0.58，影響極為顯著[8]。可見，印度洋海溫在各個季節對西安夏季降水影響最顯著，對蘭州和西寧的影響較一致，有可能是二者在地理位置上距離比較近，對銀川影響不大。

3 結論與討論

干旱是西北地區最主要的氣象災害之一，而研究西部地區春季降水對了解西部干旱有很大的幫助。筆者在前人研究成果的基礎上，總結西北東部地區春季降水異常的成因，并主要對印度洋海溫與我國西北地區降水的關系進行探討。首先，從西北東部地區春季降水的時間分布特征分析，發現降水整體呈下降趨勢，且在1980年以后，降水變率明顯加大，旱澇頻繁；之后，分析西北地區降水與印度洋海溫關系發現，西北東部地區降水與印度洋海溫有一定的關系，西北地區降水受西南季風影響十分顯著，所以印度洋海溫可以作為長期預報的預報因子。

參考文獻

[1] 范廣洲，李洪權，陳芳麗.西北干旱環境對全球氣候變化可能影響的數值模擬[J].高原氣象，2004，23（S1）：89-96.

[2] 王澄海，王式功，楊德保，等.西北降水的基本和異常特征[J].蘭州大學學報，2001，37（3）：104-111.

[3] 郭江勇，李耀輝，吳紅.西北地區春季多雨與少雨年的高空環流特征[J].中國沙漠，2006，26（1）：60-64.

[4] 李耀輝，李棟梁，趙慶云.中國西北春季降水與太平洋秋季海溫的異常特征及其相關分析[J].高原氣象，2000（1）：100-110.

[5] 任宏利，張培群，李維京，等.中國西北東部地區春季降水及其水汽輸送特征[J].氣象學報，2004，62（2）：365-374.

[6] 趙慶云，趙紅巖，劉新偉.西北東部極端降水事件及異常旱澇季節變化傾向[J].中國沙漠，2006，26（5）：745-749.

[7] 秦寧生，衛捷，吳永森.印度洋海溫與西北汛期旱澇氣候預測研究[J].青海氣象，1995（4）：2-8.

[8] 徐小紅.印度洋、大西洋海溫對我國西北地區的旱澇影響[J]. 陜西氣象，2001（1）：10-12.