南海6月低層徑向風對廣東降水的影響

張吉民 茍楊 彭科曼

摘 要：使用1979～2018年ERA-Interim全球再分析資料及廣東86業務站降水資料，針對南海低層風構建了6種活動強度指數，通過相關分析討論其與廣東同期降水的關系，結果表明：徑向風指數RWS與廣東6月同期降水關系最密切。當6月南海低層徑向風異常偏強（弱）時，廣東同期降水也表現出異常偏強（弱）的特征。

關鍵詞：南海；徑向風；廣東；降水

1資料與方法

1.1資料

環境風、位勢高度及垂直速度資料來自ERA-Interim全球再分析資料（2.5°×2.5°），由于該數據集無1979年前數據，因此數據時間跨度取1979～2018年。

降水實況資料取自廣東省86個業務臺站，時間跨度亦取1979～2018年。

1.2方法

1.2.1構建南海低層風強度指數

為合理描述南海低層風變化，本文針對南海范圍內（0～20°N， 90～110°E）850hPa風嘗試構建了6種強度指數，分別為全風速指數WS（wind speed）、風的西南投影指數WPSW（wind projection in the southwest）、緯向風指數ZWS（zonal wind speed）、徑向風指數RWS（radial wind speed）、緯向風動能指數ZWS2、徑向風動能指數RWS2，計算方法如下：

式中，u為各格點緯向風風速，v為各格點徑向風風速，n為格點總數。

1.2.2分析方法

通過相關系數計算，分析南海低層風強度與廣東同期降水的關系。

2低層風強度變化與降水的關系

2.1各指數與降水的關系

為快速選取與廣東降水關系更緊密的低層風指數，首先使用Ting等方法選取廣東6月降水的典型代表站，即通過計算1979～2018年廣東省86個業務站逐年6月月降水量的標準差，取標準差最大站點——陽江站為典型代表站。

分別對陽江站逐年6月降水與同期各指數進行z-score標準化（圖1），可見，各指數與陽江降水序列振蕩變化在1979～1994年、1998～2018年一致性較好，主要差別表現在1996年前后。其中RWS和RWS2在1996年前后表現出更優的振蕩一致性。對逐年徑向、緯向風分析發現，產生1996年差異的主要原因在于，1996年6月平均緯向風為異常東風，其余年份均為西風，而徑向風均為一致的南風。

圖1 陽江站逐年6月降水及同期各指數的z-score標準化序列

為量化分析以上6種指數與陽江降水的關系，分別計算了標準化后的各指數與陽江降水序列的相關系數，其中RWS與陽江降水的相關系數為0.23，其他絕對值均小于0.1。故選取RWS為最優低層風強度指數，用于后文對降水影響的分析。

2.2徑向風指數RWS與廣東降水的關系

分別對1979～2018年標準化后的6月RWS指數及廣東86站降水序列計算相關系數（如圖2）。可見，南海6月RWS指數與廣東同期降水關系密切。從相關系數分布可見，全省相關系數均高于0.2。其中，粵北大部高于0.5，相關性最高；粵西西南、珠三角中部偏西及粵東偏東部分地區相關系數在0.3以下。從置信檢驗分布來看，RWS指數與降水關系在全省絕大部分地區均能通過0.1置信檢驗，并且有較大部分地區也通過了0.05置信檢驗。

這表明，本文嘗試構建的南海低層徑向風指數RWS在6月與廣東同期降水有十分密切的同位相振蕩關系，即6月南海低層徑向風異常偏強（弱）時，廣東同期降水也表現出異常偏強（弱）的特征。

圖2南海6月RWS指數與廣東同期降水的相關系數及t檢驗分布

（淺灰色通過0.1置信檢驗，深灰色通過0.05置信檢驗）

3結論與討論

本文嘗試構建了6種南海低層風強度指數，其中徑向風指數RWS與廣東6月同期降水關系最密切。當6月南海低層徑向風異常偏強（弱）時，廣東同期降水也表現出異常偏強（弱）的特征。

參考文獻：

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[2]谷德軍， 紀忠萍. 2008年廣東強龍舟水與準10天振蕩[J]. 熱帶氣象學報， 2011， 27（1）.

[3]姚永紅， 錢永甫. 用濕位渦定義的南海西南季風指數及其與我國區域降水的關系研究[J]. 南京大學學報（自然科學版）， 2001， 37（6）.

作者簡介：

張吉民（1990-），女，助理工程師，主要從事短期天氣預報工作.