五峰梅雨特征变化趋势分析--论文.doc

五峰梅雨特征变化趋势分析摘要：本文利用1966-2015年五峰国家基本站（11040E ,3012N)5-8月份的逐日降水量和NOAA 500hPa的西太平洋副热带高压脊线位置（110-125E）确定梅雨特征指数。就近五十年五峰土家族自治县的梅雨特征变化趋势进行了分析，结果表明，近5五十年入梅日期呈现偏晚趋势，出梅日期呈现提前趋势，典型梅雨期长度缩短，梅雨强度指数M减弱。近50年五峰县典型梅雨期降水量R呈现减少的趋势。入梅日期迟于历年均值6月24日的年份5-9月降水量偏大，1980年和1998年5-9月降水量比历年同期平均降水量分别偏多五成和四成。关键词：梅雨；划分标准；年际变化；1 引言每年6-7月份我国江淮地区梅子黄熟时期，时常阴雨绵绵，人们习惯把它称之为梅雨季节；而且在这段时期空气湿度很大，衣物和日常生活器具很容易发生霉变，所以叫“霉雨”。梅雨是初夏时期，自我国长江中下游至黄海直到韩国、日本南部雨期较长的连阴雨，梅雨是我国长江中下游地区的气候特色之一, 也是我国乃至东亚地区非常重要的降水现象。 梅雨的形成及其强弱与副热带高压、青藏高压、东亚季风以及西风带长波等大尺度天气系统的活动关系密切。 因为每年这些大尺度天气系统的进退时间、进退速度、强度等都不一样, 梅雨锋系的大小和维持的时间的不同, 导致了历年梅雨到来的早晚、梅雨期长度和梅雨期雨量的多少差异很大, 直接导致这一地区干旱或者洪涝的形成。 因而梅雨形成及特征变化趋势研究一直受到气象工作者的重视, 进行过许多方面的探讨1-4。每当夏季，江淮流域旱涝灾害频繁发生，这两类气象灾害对工农业生产布局、水利和交通等产业破坏性的影响，造成了巨大的经济损失，如1978年的长江流域特大干旱和1991、1998年的洪涝灾害。我国学者对江淮流域旱涝灾害的广泛研究得出3-4江淮流域洪涝灾害频繁爆发，在全国，夏季的旱涝灾害均集中在江淮流域地区，其中很大程度的旱涝灾害是由梅雨期间的降水异常引发的。另外，江淮地区入梅日和出梅日的提前或推迟与梅雨期降水量的多少息息相关4。对入梅日期和出梅日期的预测不但有利于工农业生产布局，还有利于各级相关政府部门提前做好防灾减灾安排工作，减少由于干旱洪涝灾害带来的国家财产和人民生命财产的损失，具有重要的社会经济意义。五峰土家族自治县（下文简称五峰县）位于长江中下游地区，湖北省西南部，2014年耕地面积40.29万亩，粮食生产主要以种植玉米为主。 苗期、 拔节期、 抽雄期和灌浆期淹涝都会造成玉米减产5。本文对近50年五峰县的梅雨特征量进行统计，分析梅雨特征的年际变化。 2 资料与梅雨特征标准 2.1 资料以1966-2015年近50年五峰国家基本站（11040E ,3012N)的5、6、7、8月份的逐日（20-20时）降水量作为基本资料来分析五峰县的梅雨特征。2.2 梅雨特征量标准 徐群2在近期重新完善和调整了梅雨期的划分标准，本文采用徐群2修订的新标准划分梅雨期并计算梅雨的特征参数。入梅日标准：如区域集中雨期出现时，候平均500百帕图上110130E处的西太平洋副高脊线开始连续两侯20N，则此时出现的雨期称为梅雨集中期。出梅日标准：西太平洋副高在110130E处脊线位置如连续两侯26N，同时该两候在非雨期内，则在其前梅雨集中期后的第一天为出梅日。梅雨集中期：如区域集中雨期出现时，候平均500百帕图上110130E处的西太平洋副高脊线开始连续两侯20N，则此时出现的雨期称为梅雨集中期。典型梅雨期长度：指梅雨期内的雨期,其典型梅雨期长度为这些雨期的天数(两个雨期之间的日数不计)。梅雨集中期长度：指入梅日(含入梅日)到出梅日(不含出梅日)之间的天数。梅雨强度:赵振国6-7等提出梅雨强度用梅雨强度指数来表示,其计算公式是 M = L L0 + ( R L )( R0 L0 ) 2 + R R0 式中L为某一年典型梅雨期的长度（天数），L0为历年典型梅雨期的平均长度；R为某一年典型梅雨期内五峰站年总降水量，R0为历年典型梅雨期五峰站降水量的平均值；(R/L)为梅雨期内平均日降水强度，(R0/L0)为历年典型梅雨期平均日降水强度的平均值。M的标准值7确定为M= 1.00+0.50+1.00 = 2.50,梅雨强度按表1的等级标准来划分。表1 梅雨强度划分的标准强度等级强正常弱符号表示M界值+2.880+、0-2.87-2.12-2.11通过对近50年五峰县入梅日期及出梅日期作相应趋势分析，以及对近50年五峰县梅雨期典型梅雨期长度和指数M的距平值作5年滑动平均分析得到近50年五峰县的梅雨特征变化趋势。通过对比相应的厄尔尼诺事件发生年和次年的梅雨强度强弱以及入梅日期早晚规律，总结了厄尔尼诺与梅雨强度以及入梅日期的相关关系。3 梅雨特征及其时间变化趋势 3.1五峰县梅雨的气候特征 如表2和表3所示，五峰县入梅日期大概集中在六月下旬，1966-2015年50年的平均值为6月24日，1981-2010年近30年平均值为6月26日。1966-2015年间入梅日期最早为5月28日，出现在1995年；最晚为7月29日，出现在1998年。1966-2015年50年出梅日期的平均值为7月11日，1986年-2015年近30年出梅日期的平均值为7月11日。1966-2015年间出梅日期最早为6月7日，出现在2006年；最晚为8月18日，出现在1998年。1966-2015年50年典型梅雨期长度的平均值为15天，1981-2010年近30年典型梅雨期长度的平均值为14天。1966-2015年典型梅雨期长度最长达到29天，出现在1967年；最短仅5天，出现在2006年。1966-2015年50年强度指数平均值为2.48，1981-2010年近30年强度指数平均值为2.40。1966-2015年间强度指数最大值为6.07，出现在1983年；最小值为0.85，出现在2005年。数据表明，五峰县近三十年入梅日期较历年平均值偏晚，出梅日期较历年平均值相等，梅雨期长度缩短，梅雨强度减弱。表2 五峰县梅雨的气候特征 年份1966196719681969197019711972入梅日期（月.日）6.236.146.286.217.36.96.19出梅日期(月.日）7.177.157.227.237.267.26.30梅雨集中期长度(天）24312432232311典型梅雨期长度L（天）21292027182110典型梅雨期降水量R（mm)233.0 405.7 490.9 676.0 280.2 287.3 106.7 强度指数M2.84 4.25 4.40 5.72 3.00 3.17 1.51 五年滑动平均强度指数M4.04 4.11 3.56 梅雨期降水量25mm天数2466451年份1973197419751976197719781979入梅日期6.156.186.206.137.126.177.14出梅日期7.37.37.66.307.306.298.6梅雨集中期长度(天）18151617181223典型梅雨期长度L（天）16141617161120典型梅雨期降水量R（mm)192.4 102.2 187.2 145.9 155.0 117.3 242.7 强度指数M2.35 1.65 2.32 2.09 2.10 1.63 2.85 五年滑动平均强度指数M3.15 2.34 2.20 1.98 2.10 1.96 2.20 梅雨期降水量25mm天数2232233年份1980198119821983198419851986入梅日期7.26.217.086.187.147.27.13出梅日期7.216.288.27.167.297.107.27梅雨集中期长度(天）197252815814典型梅雨期长度L（天）167222715814典型梅雨期降水量R（mm)275.9 146.6 343.2 736.6 202.1 51.4 289.7 强度指数M2.91 1.85 3.56 6.07 2.38 0.99 2.95 五年滑动平均强度指数M2.31 2.27 2.56 3.45 3.35 2.97 3.19 梅雨期降水量25mm天数62710313年份1987198819891990199119921993入梅日期6.186.106.67.96.296.196.27出梅日期7.146.246.237.217.187.67.8梅雨集中期长度(天）26141712191711典型梅雨期长度L（天）25141712191510典型梅雨期降水量R（mm)286.2 205.0 135.9 270.7 371.3 153.9 61.6 强度指数M3.36 2.36 2.02 2.80 3.62 2.05 1.16 五年滑动平均强度指数M3.15 2.41 2.34 2.70 2.83 2.57 2.33 梅雨期降水量25mm天数3221511年份1994199519961997199819992000入梅日期6.35.286.277.127.296.216.20出梅日期6.186.177.157.218.187.107.9梅雨集中期长度(天）1520189201919典型梅雨期长度L（天）1419179191719典型梅雨期降水量R（mm)90.6 190.3 466.9 306.5 401.1 316.6 181.3 强度指数M1.57 2.47 4.19 3.15 3.81 3.21 2.42 五年滑动平均强度指数M2.24 2.17 2.29 2.51 3.04 3.37 3.35 梅雨期降水量25mm天数1154443年份2001200220032004200520062007入梅日期6.86.186.217.137.86.27.16出梅日期6.196.297.67.237.176.77.23梅雨集中期长度(天）11111510957典型梅雨期长度L（天）891410857典型梅雨期降水量R（mm)99.9 95.6 188.7 78.3 235.8 45.2 151.3 强度指数M1.41 1.40 2.25 1.29 2.61 0.85 1.89 五年滑动平均强度指数M2.80 2.45 2.14 1.75 1.79 1.68 1.78 梅雨期降水量25mm天数2131313年份2008200920102011201220132014入梅日期7.16.177.196.96.216.206.23出梅日期7.116.227.316.197.26.287.6梅雨集中期长度(天）105121011813典型梅雨期长度L（天）8512911811典型梅雨期降水量R（mm)103.9 87.1 116.5 165.2 134.3 142.6 104.6 强度指数M1.45 1.32 1.66 1.98 1.76 1.79 1.53 五年滑动平均强度指数M1.62 1.62 1.43 1.66 1.63 1.70 1.74 梅雨期降水量25mm天数2113222年份2015历年平均入梅日期6.136.24出梅日期7.67.11梅雨集中期长度(天）2316 典型梅雨期长度L（天）2015 典型梅雨期降水量R（mm)153.9 215.0强度指数M2.29 2.48 五年滑动平均强度指数M1.87 梅雨期降水量25mm天数1表3 各种梅雨指数的气候特征梅雨指数项目 入梅期（月.日） 出梅期（月.日） 典型梅雨期长度（天） 强度指数50年平均（1966-2015年） 6.24 7.11 15 2.4830年平均（1981-2010年） 6.26 7.11 14 2.40最早（长、大） 5.28 6.7 29 6.07（年） （1995） （2006） （1967） （1983）最晚（短、小） 7.29 8.18 5 0.85（年） （1998） （1998） （2006）(2009) （2006） 3.2 梅雨特征变化趋势分析 3.2.1入梅日期和出梅日期趋势分析如图1所示，1990年以前五峰入梅日期平均值和历史平均值相等，在1991年至今五峰入梅日期平均值和历史平均值相差较大，通过线性回归线可以看出随着时间的推移，五峰的入梅日期呈现推迟的趋势。图1 1966-2015年五峰县入梅日期距平年际变化 如图2所示，通过线性回归线可以看出随着时间的推移，五峰的出梅日期呈现提前的趋势。图2 1966-2015年五峰县出梅日期距平年际变化3.2.2 典型梅雨期长度和指数M的年际变化趋势分析通过对1966-2015年五峰县的典型梅雨期长度距平和梅雨指数M距平分析以及作10年距平滑动平均分析，如图3和图4所示，自2000年以来，典型梅雨期长度明显缩短，梅雨强度指数减弱。对典型梅雨期长度和梅雨指数M作一元线性回归分析，结果表明，近50年五峰县的典型梅雨期长度呈现缩短趋势，梅雨指数M呈现减弱趋势。图3 1966-2015年典型梅雨期长度L距平图4 1966-2015年梅雨强度指数M 3.2.3 典型梅雨期的降水量R通过对1966-2015年五峰县的典型梅雨期降水量R一元回归趋势分析以及作10年距平滑动平均分析（图5），可以看出，近五十年五峰县典型梅雨期降水量R呈现减少的趋势。2000年以后每年典型梅雨期降水量R维持在一个稳定水平，比历年均值215.0mm偏少四成。图5 1966-2015年典型梅雨期降水量R 3.2.4 入梅时间与汛期（5-9月）降水量的关系表5 1966-2015年入梅时间和汛期降水量（mm)年份入梅时间5月6月7月8月9月5-9月降水量合计19666.23 150.3213.779.490.511.3545.2 19676.14 235.6301.3164152.81591012.7 19686.23 108.350.5469108.1182.4918.3 19696.21 199.2209.9626.4181.6121.81338.9 19707.03 214.2185.7280.489.8210.2980.3 19716.09 149.8313.2143.8195.7138.6941.1 19726.19 171.8130.982.756.4139.7581.5 19736.15 280.2185.5141163.1311.61081.4 19746.18 315.7146.450.9146.5204.1863.6 19756.20 150.6367.877.5152198.1946.0 19766.13 176.2171.415998.2128.4733.2 19777.12 201.3167.8392.4108.156.5926.1 19786.17 258209.594.714596.3803.5 19797.14 154.2229.9231.9101.4222.9940.3 19807.02 194.3303388.6395.186.11367.1 19816.21 108.6179.3149.513947.4623.8 19827.08 115.4266.9321.3190164.51058.1 19836.18 144195.5710.5141.2303.21494.4 19847.14 158.2237.8293.8142.6159.2991.6 19857.02 205107.1138.4176.7113.9741.1 19867.13 57.2203.8377.1110.5182930.6 19876.18 329.7110.2299.3317.2137.11193.5 19886.10 300.4206.8102.1210.4118.7938.4 19896.06 142.6246.4110.2388.5144.51032.2 19907.09 217.1159.8358.752.637.3825.5 19916.29 264.4141.3383.6147.8119.61056.7 19926.19 201.6208.5160.3136.353.5760.2 19936.27 187.7123.5197237.1155.2900.5 19946.03 154.399.3139.5234.5111.8739.4 19955.28 182.8310.9225.2154.657.1930.6 19966.27 202208.3466.483.8117.11077.6 19977.12 150.7205377.450.783.2867.0 19987.29 239.7231.7386.9415.950.91325.1 19996.21 172.7215.5260.655.561.6765.9 20006.20 172.9230.7161.9205.5176.9947.9 20016.08 113.6144.1171.9127.51.3558.4 20026.18 283.3130.4187.7183.564848.9 20036.21 223.7213.6292.7109.8102.3942.1 20047.13 234.8227.6140.8274.4100.4978.0 20057.08 184.7177.1305.3205.433.8906.3 20066.02 128.199.242.9116.9127.9515.0 20077.16 129.3208.7453.111979.7989.8 20087.01 115.5119.3290.6276.381.2882.9 20096.17 211.6349.273.9139.978.8853.4 20107.19 150.470.8310.5111.2139.5782.4 20116.09 116.7196246.511681.8757.0 20126.21 173.1160.6126.1124.7193.4777.9 20136.20 188.3284.857.6219.2339.11089.0 20146.23 110.977.5242.2186.6118.3735.5 20156.13 226.9261.8135.379.9128.9832.8 平均6.24 185.152195.91241.57163.3126.642912.6由表5可以看出五峰县1966-2015年入梅日期在近50年均值6月24日以后的年份，共有19年（表中阴影部分），其中除了1985年、1990年和2010年5-9月降水量低于历年同期平均降水量912.6mm以外，有16年当年的汛期5-9月的合计降水量大于最近五十年同期降水量平均值912.6mm，占84.2%。1980年和1998年5-9月降水量比历年同期平均降水量分别偏多五成和四成。研究表明，五峰县入梅时间推迟的年份，当年5-9月的降水量会比历年同期平均降水量偏多,容易造成玉米苗期与拔节期淹涝导致减产5。4 小结与讨论（1）五峰县1981-2010年近三十年入梅日期较历史平均日期推迟，出梅日期较历史平均日期持平，梅雨期长度缩短，强度指数较历史平均值减弱。1966年-2015年近五十年入梅日期呈现偏晚的趋势，出梅日期呈现提前的趋势，典型梅雨期长度呈现缩短趋势，梅雨强度指数M呈现减弱趋势。（2）对五峰县1966-2015年入梅日期晚于近五十年均值6月24日的年份分析表明，五峰县入梅时间推迟的年份，当年5-9月的降水量偏大。（3）五峰县的入梅时间呈现推迟趋势，易出现梅雨期间和梅雨期后降水量加大，易发生洪涝灾害和山体滑坡地质灾害，会造成五峰人民生命财产安全以及主要粮食作物玉米减产。（4）对入梅日期和出梅日期的预测不但有利于工农业生产布局，还有利于各级相关政府部门提前做好防灾减灾安排工作，减少由于干旱洪涝灾害带来的国家财产和人民生命财产的损失，具有重要的社会经济意义。 参考文献1徐群. 近46年江淮下游梅雨期的划分和演变特征J. 气象科学. 1998(04) 2徐群. 杨义文，杨秋明. 长江中下游116 年梅雨(一). 暴雨灾害， 2001: 44-53.3周曾奎. 江淮梅雨M . 北京: 气象出版社, 1996:89-110.4叶笃正，黄荣辉.长江黄河流域旱涝规律和成因研究M.济南：山东科技出版社，1996:29-345刘祖贵，刘战东，肖俊夫等. 苗期与拔节期淹涝抑制夏玉米生长发育、降低产量J.农业工程学报， 2013，29(5)：4452.6汪哲荪，周玉良等.改进马尔可夫链模型在梅雨和干旱预测中的应用J水电能源科学，2010，28（11） 7赵振国. 中国夏季旱涝及环境场M. 北京：气象出版社，1999 . Analysis of the Wufeng county rainy season characteristics trendGuan TongSchool of Continuing Education Nanjing University of Information Science and Technology,Nanjing,210044Abstract In this paper, the 1966-2015 Wufeng country base station (1