（气象学专业论文）影响中国南方4—6月降水异常的大气热源等特征分析.pdf

摘要 y 1 0 14 5 9 7 影响中国南方4 6 月降水异常的 大气热源等特征分析 专业：气象学 硕士生：苏丽蓉 指导老师：简茂球教授 摘要 本文利用1 9 5 8 2 0 0 0 年共4 3 年全国1 6 0 站4 6 月的逐月降水资料和 1 9 5 8 - 2 0 0 0 年共4 3 年n c a r n c e p 再分析资料，以及1 9 5 0 1 9 9 8 年r e y n o l d s s m i t h 重构月平均全球海温资料。应用经验正交函数分解、相关分析、谐波分解等气候 统计方法，研究了中国南方4 6 月降水异常与前期、同期大气热源，大气环流， 海温的关系，揭示出一些新的观测事实，得到以下结果。 中国东南部4 、5 月降水的年际变化具有明显的同相变化特征。同样，中国 东南部地区5 月份降水与长江中下游至江南地区的6 月份降水也存在显著的同相 变化特征。 通过对中国东南部4 月和5 月降水共同异常年大气热源、大气环流和海温距 平合成分析，可知中国东南部地区4 月和5 月降水共同偏多( 少) 年，2 5 月 份海温距平在中国大陆以东洋面、南海和菲律宾以东洋面是正( 负) 距平区，在 其东南面的热带太平洋海区为负( 正) 距平区，海温距平的零线在菲律宾以东洋 面，这种海温距平场的分布有利于台湾、巴士海峡和菲律宾一带大气中低层的反 气旋( 气旋) 距平风场和中国东南部地区气旋( 反气旋) 距平风场的发展。使巴 士海峡以东洋面和南海地区有距平下沉( 上升) 运动，热源距平场为负( 正) 距 平，也使中国东南部出现距平上升( 下沉) 运动，及造成该区域的降水偏多( 少) ， 热源偏强( 弱) 。另外，中国东南部地区4 、5 月降水量异常与较大空间尺度的海 温、大气环流和大气热源的异常相联系。 5 旁中嚣东南帮醛窳稻6 篾长江审下游至江南遣嚣箨承熬潜傣多( 乡) 年， 5 、6 月份海濑距平在中国大陆以东滞面、南海和菲律宾附近洋面是正( 负) 距 平区，在其束南面的热带太平洋海区为负( 磁) 距平嚣，海滋距平的零线在稚律 宾以寒洋面，这种海激距平场的分布商利于在巴士海峡、菲律宾以东洋面的大气 中低殿出现反气旋式辐散( 气旋式辐台) 距平风场和5 月中翻东南部、6 月长江 中下澎气蓑式疆合( 发气旋辍数) 距警珏流的发展。搜巴士海蛱、菲雒宾驸避洋 面和南海地区有距平下沉( 上升) 运动，热源距平场为负( 戚) 距平，也使中国 表露部、长滚中下游蟪送塞联薤平上舞( 下滚) 运动，及造娥中嚣东瘩罄缝酝5 月和长江中下游地区6 月降水偏多( 少) ，热源偏强( 弱) 。另外，5 月中国东南 部降农和6 舞长江中下游至江南缝醒降承量菇常氇燕与较大空阉尺发静海温、大 气环流和大气热源的翼常相联系的。 在6 月长江以南地区降水偏多( 少) 年，同期海漱在r 本东南洋丽为负( 难) 距乎，嘉海一嚣律宾以东洋嚣为正( 受) 距平，对应在寿海和菲律宾以东附j 琏洋 面上空的低屡距平风场呈反气旋式辐散( 气旋式辐合) 距平环流，上升运动减弱 ( 增强) ，露长江激亵缝区及金湾瓣逡区域上空隽气旋式辐会反气麓式辐教) 距平环流，上升运动增强( 减弱) 。6 月长江以南地区降水与同期赤道印度洋、 南海及菲律宾淤东附近洋蟊海溢有显著正裾芙，丽与蓊麓静1 5 舞漠澜东铡洋 面海漱、副热带东南太平洋海温有显溪稳定的正相关，其中与澳洲东侧洋面海温 的相荧系数以3 、4 罔的最商，该显著区的海湓变化w 作为预测长江黻南地醒6 月降水异常的参考铱据。 关键逶；孛溪篱方臻农，4 6 篾，大气热源，大气嚣漉，海滋，年醛变他耪缝。 a b s t r a c t i m p a c to ft h ea t m o s p h e r i ch e a ts o u r c e s o nt h er a i n f a l l f r o m a p r i l t oj u n eo v e rt h es o u t h e r nc h i n a m a j o r ： m e t e o r o l o g y n a m e ：s ul i r o n g s u p e r v i s o r ：p r o f j i a nm a o q i u a b s t r a c t b yu s i n gt h e1 6 0s t a t i o n sr a i n f a l ld a t a ，n c e p n c a rd a i l yr e a n a l y s i s d a t af r o m1 9 5 8t o2 0 0 0a n dg l o b a ls s td a t af r o m1 9 5 0t o1 9 9 8 ，t h er e l a t i o n b e t w e e na t m o s p h e r i ch e a ts o u r c e s 、a t m o s p h e r i cc i r c u l a t i o n 、8 s ta n dt h e r a i n f a l1o fa p r i1t oj u n eo v e rs o u t h e a s to fc h i n ah a s b e e na n a l y z e d 。s o m e n e wo b s e r v e de v i d e n c e sh a v e b e e nf o u n d t h em a i nc o n c l u s i o n sa r ea s f o l l o w s ： t h ei n t e r a n n u a lv a r i a b i l i t yo fa p r i la n dm a yr a i n f a l lo v e r s o u t h e a s t e r nc h i n ac h a n g ei np h a s e a n dt h ep o s i t i v ec o r r e l a t i o nb e t w e e n m a yr a i n f a l lo v e rs o u t h e a s tc h i n aa n dj u n er a i n f a t to v e ry a n g t z er i v e r b a s i na n dt h es o u t ht ot h ey a n g t z ev a l l e yi sp r o m i n e n t t h r o u g ht h es y n t h e s i z e da n a l y s i so ft h ea t m o s p h e r i ch e a ts o u r c e s 、 a t m o s p h e r i cc i r e u l a t i o na n ds s ti nt h ey e a r st h a ta p r i la n dm a yr a i n f a l l o v e rt h es o u t h e a s t e r nc h i n ai n c r e a s e s ( d e c r e a s e s ) i so nt h ec o n s i s t e n t a b n o r m a l i t y ，i t 7 sf o u n dt h a t ，t h ed i s t r i b u t i n go fs s t af i e l dw h i c hi s b a s eo nt h ee o n s i s t e n ta b n o r m a l i t yi sp r o p i t i o u st ot h ee v o l u t i o no fo v e r t h el o w e ro ft h i sa r e aw i n dd e p a r t u r ef i l e do ft h ea n t i c y c l o n e ( c y c l o n e ) o v e rt h eb a s h ic h a n n e la n de a s to ft h ep h i l i p p i n e sa n dt h ec y c l o n e ( a n t i c y c l o n e ) o v e rs o u t h e a s t e r nc h i n a i tm a k e st h es i n k i n g ( a s c e n d i n g ) o ft h ed e p a r t u r eo v e rt h ee a s tt ob a s h ic h a n n e la n dt h es o u t hc h i n as e a w h i l et h eh e a ts o u r c ed e p a r t u r ef i l e di sp o s i t i v e ( n e g a t i r e ) ，a n dt h e a s c e n d i n g ( s i n k i n g ) o ft h ed e p a r t u r eo v e rt h es o u t h e a s to fc h i n aw h i l e t h er a i n f a l1o v e rt h es o u t h e a s t e r nc h i n ai n c r e a s e s ( d e c r e a s e s ) a n dt h e h e a ts o u r c ei ss t r o n g ( w e a k ) a n dm o r e o v e r ，t h ea b n o r m a lr a i n f a l li nh p r i l a n dm a yo v e rs o u t h e a s t e r nc h i n ai sr e l a t e dw i t ht h el a r g es c a l ea b n o r m a l s s t ，a t m o s p h e r i cc jr c u l a t i o n ，a n da t m o s p h e r i ch e a t s o u r c e s b yt h es y n t h e s i z e da n a l y s i s ，i t 7 sa l s of o u n dt h a t ，t h ed i s t r i b u t i n g o fs s t af i e l dw h i c hi sb a s eo nt h ec o n s i s t e n ta b n o r m a l i t yo ft h em a y i i i a b s t r a c t r a i n f a l lo v e rs o u t h e a s tc h i n aa n dt h ej u n er a i n f a l1o v e ry a n g t z er i v e r b a s i na n dt h es o u t ht ot h ey a n g t z ev a l l e yi n c r e a s e s ( d e c r e a s e s ) i s p r o p i t i o u st ot h ee v o l u t i o no fo v e rt h el o w e ro ft h i sa r e aw i n dd e p a r t u r e f il e do ft h ea n t i c y e l o n e ( c y c l o n e ) o v e rt h eb a s h ic h a n n e la n de a s to ft h e p h i l i p p i n e sa n dt h ec y c l o n e ( a n t i c y c l o n e ) o v e rs o u t h e a s t e r nc h i n ai nm a y a n do v e ry a n g t z er i v e rb a s i na n dt h es o u t ht ot h ey a n g t z ev a l l e yi nj u n e i tm a k e st h es i n k i n g ( a s c e n d i n g ) o ft h ed e p a r t u r eo v e rt h eb a s h ic h a n n e l ， t h ev i c i n i t yo fp h i l i p p i n e sa n dt h es o u t hc h i n as e aw h i l et h eh e a ts o u r c e d e p a r t u r ef i l e di sn e g a t i v e ( p o s i t i v e ) ，a n dt h ea s c e n d i n g ( s i n k i n g ) o f t h ed e p a r t u r eo v e rt h es o u t h e a s t e r no fc h i n aa n dy a n g t z er i v e r b a s i n w h i l e t h er a i n f a l lo v e rt h es o h t h e 8 s t e r nc h i n ai nm a ya n dt h er a i n f a l lo v e r y a n g t z er i v e rb a s i na n dt h es o u t ht ot h ey a n g t z ev a l l e yi nj u n ei n c r e a s e s ( d e c r e a s e s ) a n dt h eh e a ts o u r c eiss t r o n g ( w e a k ) 。a n dm o r e o v e r ，t h e a b n o r m a lr a i n f a l1i nm a yo v e rs o u t h e a s t e r nc h i n aa n di nj u n eo v e ry a n g t z e r i v e rb a s i na n dt h es o u t ht ot h ey a n g t z ev a ll e yi sr e l a t e dw it ht h el a r g e s c a l ea b n o r m a ls s t ，a t m o s p h e r ec i r c u l a t i o n ，a n da t m o s p h e r es o u r c e s i na d d i t i o n ，i nt h ey e a r st h a tj u n er a i n f a l lo v e rt h es o u t ht ot h e y a n g t z ev a l l e ya r em o r e ( 1 e s s ) ，t h es s ti nt h es o m et i m eo v e rs o u t h e a s t t oj a p a ni sp o s i t i v e ( n e g a t i v e ) a b n o r m a i i t y ，a n ds s ta r o u n dt h es o u t h c h i n as e aa n dt h ee a s tt op h i l i p p i n e si so nt h ec o n t r a r yw h i l et h ew i n d d e p a r t u r ef i l e do v e rt h el o w e ro ft h i sa r e ai st h ea n t i c y c l o n e ( c y c l o n e ) a n dt h ea s c e n d i n go v e rt h i sa r e ad e c r e a s e s ( i n c r e a s e s ) ，i ta l s om a k e st h e c i r c u l a t i o nd e p a r t u r ef i l e do ft h ec y c l o n e ( a n t i c y c l o n e ) o v e rt h es o u t h t ot h ey a n g t z ev a l l e ya n da r o u n dt h et a i w a nw h i l et h ea s c e n d i n gi n c r e a s e s ( d e c r e a s e s ) j u n er a i n f a l lo v e rt h es o u t ht ot h ey a n g t z ev a l l e yi s p o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t ht h es s to v e rt h ee q u a t o r i a li n d i a no c e a n ，t h e s o u t hc h i n as e aa n dt h ee a s tt op h i l i p p i n e si nt h es a m et i m e ，a n di ti s a l s oc l o s e l yr e l a t e dw i t hs s to v e rt h ee a s tt oa u s t r a l i aa n ds o u t h e a s t o fp a c i f i co c e a ni ns u b t r o p i c a la r e af r o mt h ef o r m e rj a n u a r yt om a y a n d t h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n tb e t w e e ni ta n d s s to v e rt h ee a s tt oa u s t r a l i a i nt h el a s ty e a ri sh i g h e ri nm a r c ha n da p r i l ，t h es s to v e rp r o m i n e n ta r e a m a yb ei n d i c a t i v eo ft h er a i n f a l la n o m a l i e so v e rt h es o u t ht ot h ey a n g t z e v a l i e yi nj u n e k e yw o r d s ：r a i n f a l lo v e rt h es o u t h e r nc h i n a ，a p r i lt oj u n e ，a t m o s p h e r i c h e a ts o u r c e ，a t m o s p h e r ec i r c u l a t i o n ，s s t ，i n t e r a n n u a lv a r i a b i l i t y i v 1 1 本研究的目的、意义 第1 牵引言 我国地处旺洲季风区中的东亚季风区，由于东亚季风的年际和年代际变化日 常鞋舅蒜，两我滔鳃气谈与其密坟糖关，耩臣我蓬气续灾害发生稳当频繁。在影翡 我国的气候灾害中，早涝灾害鼹最严重的灾害之一，它的发生，给我国国民经济、 人民生命财产造成了露大的损失。据统计，每年由于军涝灾害造成静经济损失篱 达2 0 0 0 亿元左右，约占国民经济生产总值的3 - 6 ，特别是洪涝灾害，给我国经 济和社会带来了严重影响( 黄荣辉等，2 0 0 3 ) 吼因此，对我国汛期降水异常的 极理磷究，有剃于提藤对旱涝灾害的琰测，减少由其弓l 起戆损失。 本文目的是用较长时间长度的资料，探讨有关影响我国南方前汛期相邻月份 罄零舅鬻持续链或据关牲熬海瀑、大气热源关键嚣、大气繇浚熬特点及英影羲戆 物理过程，这可为提高气候灾辔的预测水平提供科学依据，不仅有理论价值，也 有实莠l 价值。 1 2 与零磅究工作糕关酶鬻内外动态 致嚣南方蹙旱涝灾害最频繁的缝区之一。以 芏豹王雩# 一般磺究我圜麓方地区 前汛划总降水【e 勺异常变化特征及其与海温、水汽输送等的关系：如华南前汛期早 涝分布特徭( 吴遴森等，1 9 9 2 ；舞海婪，1 9 9 8 ) 3 - 4 1 ，华裔藩混麓降承交率懿分 析( 郭其蕴、沙万英，1 9 9 8 ) 5 1 ，华南前汛期降水异常特征及其与我国近海海温 的关系( 邓立平，王谦谦，2 0 0 2 ；陈艺敏、钱永甫，2 0 0 5 ) 6 - 7 t ，华南前汛期降 水异常与水汽输送的关系( 陈世i j ij 等，1 9 8 2 ：陈氏胜等，2 0 0 4 ) i “”。华南前汛期 降水与南极海冰变化的关系( 吴恒强等，1 9 9 8 ) 1 0 t ：有的工作则分析南方地区 藏汛期各月或其中菜些月份的降水颈测趣题( 陈烈庭，1 9 9 8 ；滏嬷光，1 9 9 7 ；粱 建茵，吴尚森，2 0 0 1 ) 1 1 1 - i3 o 爨藩，虽然已有一些确关大气热源专我溺爱季舞永异零数联系鹣疆究工俸 ( 黄荣辉等，1 9 9 4 ；y a n gh u i ，2 0 0 1 ；蓝光东等，2 0 0 4 ：陈烈庭等，1 9 9 8 ；罗会 第l 章引； 邦等，1 9 9 5 ；赵平等，2 0 0 1 ) 1 4 - 1 9 ，但用较长时间序列的资料来较全面地分析影 响南方前汛期降水的前期大气热源的关键区，以及它们影响前汛期降水的物理过 程的工作尚欠缺。 而且，上述研究大多数以行政区域来分析前汛期降水异常特征及其与其它物 理因子的联系，很少对前汛期各月根据降水异常的自然空间分布型来划分区域， 研究降水的异常特征及不同月份降水之问的相关联系。简茂球等( 2 0 0 4 ) 利 用1 9 5 8 - - 2 0 0 0 年资料，采用经验正交函数分解方法及相关方法分析了我国南方前 汛期年际尺度分量降水异常的空间分布型，以及相邻月份的异常型之间的相关联 系，发现4 月我国东南部地区的降水异常与5 月该区域的降水异常有较好的正相关 性，即降水同步偏多或偏少；而我国东南部地区5 月的降水变化与江南地区6 4 的 降水变化也有显著的同相异常关系。但是与这一现象相联系的物理过程，如海温 的影响、大气热源和大气环流的影响等方面目前尚不清楚，这是值得深入分析研 究的。 i 3 本工作的主要内容 1 ) 我国南方前汛期降水异常年中降水分布特征。 2 ) 影响中国东南部地区4 月和5 月降水持续异常的同期及前期大气热源、大 气环流和海温的特征分析。 3 ) 影响中国东南部地区5 月降水和长江中下游地区6 月降水同相异常年的同 期及前期大气热源、大气环流和海温的特征分析。 4 ) 影响中国长江以南地区6 月降水异常的同期及前期大气热源、大气环流和 海温的特征分析。 第2 章资料及分析方法 2 1 资料 第2 章资料及分析方法 本文使用的资料主要有： 1 )国家气候中心整编的中国1 6 0 站1 9 5 8 2 0 0 0 年共4 3 年前汛期月降水资料， 具体测站名称见附录表a 一1 。 2 )1 9 5 8 2 0 0 0 年共4 3 年n c a r n c e p 再分析资料逐曰资料子集中的高空1 2 层纬向风“、经向风v 、p 坐标垂直速度国及温度丁等资料，具体来讲，高空1 2 层分别为1 0 0 0h p a ，9 2 5h p a ，8 5 0h p a ，7 0 0 h p a ，6 0 0h p a ，5 0 0h p a ，4 0 0h p a ， 3 0 0h p a ，2 5 0h p a ，2 0 0 h p a ，1 5 0h p a ，1 0 0h p a 。上述资料格式为经纬度网格点， 分辨率为2 5 。2 5 。 3 )1 9 5 0 1 9 9 8 年r e y n o l d s & s m i t h 重构月平均全球海温资料，资料存放格式 为经纬度网格点，分辨率为2 0 。2 0 。 2 2 分析方法 2 2 1 大气视热源的计算方法 本文采用的大气热源是利用逐日n c e p n c a r 再分析资料由热力学方程采 用倒算法2 5 ，2 6 1 计算全球逐f 1 高空逐层视热源得到，然后作月平均处理。其计算 公式如下： c ，i 等+ 尸v 丁+ ( 寺卜等i = q 。 ， 其中t 为温度，口为位温，u 为p 坐标的垂直速度，p 。为1 0 0 0 h p a ，* = 肋。，矿为 水平风矢量，q ，为大气显热源。大气热源的垂直积分值可表示为： ( q t ) = i 1 q 咖厶| p + s + ( q 一) ( 2 2 ) 式中p 、s 和 分别为降水量、地表感热通量和垂直积分的辐射加热项，l 为 凝结潜热常数，p s 及p r 分别为地面7i 压和人7i 层顶气压( 取1 0 0 h p a ) 。 第2 章资料及分析方法 通过对计算出的逐f = | 大气热源进行月平均处理，得到逐月的大气热源。 2 2 2 经验正交函数分解方法简介。7 ，2 8 经验正交函数分解，又称主分量分析或主成分分析，自然正交函数分解或特 征向量分析。它是气象统计分析的常用方法之一。它能够把随时间变化的气象要 素场分解为空间函数部分和时间函数( 主分量) 部分。空间函数部分概括场的地 域分布特点，这部分是不随时间变化的；而时问函数部分则由空问点( 变量) 的 线性组合所构成，成为主分量，这些主分量的头几个占有原空间点( 变量) 的方 差的很大部分。研究主分量随时间变化的规律就可以代替对场的随时间变化的研 究。 发抽取气象要素场样本容量为心的资料，则场中任一空间点i 和任一时间点 j 的距平观测值可看成由p 个空间函数和时间函数( 女= 1 ，2 ，p ) 的线性组合，表示成 p x f = v * y 杆= v 川yj + v ，2 y2 + a + v p y ( 2 3 ) k = 】 e 述分解还可以表示成矩阵形式 x = v y( 2 - 4 ) 式中x 为p ”资料阵，阵中元素x i ( 扛1 ，2 ，p ；j = 1 ，2 ，n ) 为距平值，即阵中元素满足下式 ( 2 - 4 ) 式中 v = 吉静2 。c 川忍一，p ，p s ， v 2 l 1 2 2 a a a v 2 口 人人 y = y l 。 y 2 。 人 ，p 。 ( 2 6 ) 分别称为空间函数矩阵和时间函数矩阵。由f 它们是根据场的资料阵x 进 a a 八人 飓八m 儿a 第2 章资料及分析方法 行分解，分解的函数没有固有的函数形式，因而称为“经验”的。但是我们还希 望这种分解和其它f 交函数类似具有“正交”性的特点，即要求 理有 0 ( 尼1 ) ( 2 7 ) 0 ( 女，) 事实上，对( 2 4 ) 式右乘工。有 x x 。= v y y 。v 。( 2 8 ) 但x x 是p x p 对称阵，阵中元素为距平变量的交叉积。据实对称阵分解定 x ：v v 1( 2 - 9 ) 式中，、为x 。矩阵的特征值组成的对角度，矿为对应的特征向量为列向量 组成的矩阵，比较( 2 - 8 ) 与( 2 9 ) 式可知 yy=a( 2 1 0 ) 又据特征向量性质有 yv = v v = i ( 2 1 1 ) 显然( 2 1 0 ) 及( 2 1 1 ) 式满足( 2 7 ) 式的要求。由此可知空间函数矩阵 可从j 矩阵的特征向量求得，而时间函数可利用( 2 4 ) 是左乘v 阵得到，即 y = v x f 2 1 2 ) 至此，完成矩阵的经验正交函数分解。 由时间函数( 或主分量) 性质，我们就可以用头几个方差较大的时间函数 与其对应的空间函数乘积作为原气象要素场的估计。 另外，在做e o f 分析时，我们还列各模态各点的还原时间序列的方差占原 始时问序列方差的百分比进行了估算。对某个空间点i ，由该点第k 个特征向量 值v i k 和相应的时间函数y “( j = 1 2 ，n ；n 为样本数) ( 或丰分量) 还原的时间序列 为： ( y y y a ，y “，人，y h ) v m ( 2 1 3 ) 第2 章资料及分析方法 其方差为：吼2 ：。2 生，其中九为第七个特征值。则第j 点原始时间序列的总 甩 方差为： o - 2 = 吼2 = ( 2 ) n ( 2 1 4 ) m 为e o f 的特征值个数。因此，对空间点f ，由该点第k 个特征向量值v m 和相 应的时间函数y k ) ( j = l 2 ，n ；n 为样本数) ( 或主分量) 还原的时间序列的方差占 该点原始时间序列方差的百分比b f b 擅( 后面亦称空间点方差贡献率，以区别一 般的场方差占总方差的百分比) 可由下式计算： b f b 。： 2 ：望 盯。2 ( v 。2 a 。) 2 2 3 谐波分解。7 1 ( 2 1 5 ) 对任一以周期t 变化的时间函数互r 砂，在满足狄氏条件下，可以展成如下的 傅立叶级数 x ( f ) = a 0 + ( d tc o s 0 9 t + b 女s i n c o t f ) ( 22 1 ) k = l 其中c o , = 2 z k t ，称为第k 个谐波的圆频率。那么，对一实测时间序列m ( i = l ， 2 ，月) 可展成 其中 旷詈。s 等z 沪。2 百窆x i s i n2 。az(2-23) 。：三童- 周期值与波数椭关系为驴n k 。第臌的方差为吼2 = ( 口。! + b 。! ) 2 ，则 6 )22 2( ) f 女 mn虬 女 6+f 女 甜soc 口 ( 白一h + 0 4 i | )o x 鞘2 章赍料及分析方 杰 【 2 总方差为气2 。 k = i 为了突出年际尺度分量，所有资料都利用谐波分析方法进行8 年以下时问尺 度的滤波。 第3 章中国南方4 - 6 月再月降水抖常的主要分布特征 第3 章中国南方4 - 6 月各月降水异常的主要分布特征 3 1 中国南方4 - 6 月各月降水e o f 分析和降水界常型的相关性 简茂球( 2 0 0 4 ) 1 2 2 1 利用中幽1 6 0 个测站实测月降水距平( 各月相对于该月 多年乎均蕴熬距平) ，经过谐波分舞法分勰霉裂兹年琢时阕足凌( 8 年) 廖列强 e o f 分析。本节给出的4 6 月降水的e o f 分析的结果引自文献 2 2 1 。表3 - 1 给 蠢了4 - 6 月吾胃降承瓣年舔分量e o f 分聿弄瓣髓五个褥征商量场占总方差酶磷分 比。可以看出，各月前五个特征向量场的累计方差百分比达5 5 以上，前三个特 征向量中方差舀分比都在1 0 以上。 4 月降求e o f 分据第一特征向量在长江中下游和华南是一对反号极值中心， 两中心区各点第一模态分别占总方差的5 0 , n4 0 ，这说明上述降水距平分布 是4 男降求较羹要一秘戆募攀分匆型。第二特缝自量( 溷3 - l a ) 在长江以毒，1 0 5 。基 以东的中国东南部地区有一极大值中心，该模态中心区的空间点方差西分比商达 5 0 6 e ( 整3 - l b ) 。更德得注意酌是，逮稷篷区与4 月气候平筠簿隶中心送( 鬻| 秉 图a 一1 ) 是基本重叠的，因此，第二特征向量对4 月中国东南部地区的旱涝的影 响沈第一特征向量的作用显褥更重要。本文将不讨论4 月降水e o f 分析第一特 征向量的情况。 此外，考虑到持续出现前汛期降水异常，对中国南方的旱涝灾害出现影响楚 大，下嚣只绘出4 6 胄降隶豹e o f 丰分量阑存在显萋耱关魑两对e o f 特缝岛 量场，由于6 月是中国南方降水气候平均最多的月份，故也给出6 月篇一特镊向 量殇稳分布。 表3 - 14 巧爿年鞲尺瘦中国1 6 0 瓣终隶e o f 分板蚋藏五个特征囱鼙f i 惑方差豹直分l t ( ) _ i m* 41 ：r a 5 自# 女 月份234 5 4 嚣j 生蠢争 1 90 ： o 旁。：，6 _ ：7 i 蛳j s 刊2 3 。51 3 91 1 1 6 15 8 辱月 。i07 。 j ； 1 8 盘i l l _ 。簪二i o i8 i 7、壤争 第3 章中国南方4 - 6 月蒜月降水异常的土要分布特征 图3 14 箨中国t 6 0 擎降水年骣变化分鼙豹e o f 分辑弱第2 特挺商量场( 8 ) ， 及相应模态点方差的百分比空间分布( b ) 。 5 月第一特征向量( 图3 - 2 a ) 在中豳东南部有一明显的负极值中心区，该模 态受极艟区与5 月气候平均降水中心区 2 5 的范围) 表3 34 月我国南方主要降水异常中心偏多、偏少异常年 摸态及类型年份 偏多年 1 9 6 1 ，1 9 6 5 ，1 9 6 6 ，1 9 7 0 ，t 9 7 3 ，1 9 7 5 ，1 9 8 0 ，1 9 8 1 ， 4 月第2 模态 1 9 8 3 ，1 9 8 4 ，1 9 8 9 ，1 9 9 0 ，1 9 9 4 ，1 9 9 5 ，2 0 0 0 1 9 6 3 ，1 9 6 4 ，1 9 7 i ，1 9 7 4 ，1 9 7 9 ，1 9 8 2 ，1 9 8 5 ，1 9 9 1 ， 编少年 1 9 9 2 ，1 9 9 3 ，1 9 9 8 ，1 9 9 9 编多年 1 9 6 2 ，1 9 6 5 ，1 9 6 7 ，1 9 6 9 ，1 9 7 3 ，1 9 7 5 ，1 9 7 7 ，1 9 8 3 ， 5 月第1 模态 1 9 8 4 ，1 9 8 9 ，1 9 9 3 ，1 9 9 8 ，1 9 9 9 1 9 5 8 ，1 9 6 3 ，1 9 6 6 ，】9 7 1 ，1 9 7 2 ，1 9 7 4 ，1 9 7 6 ，1 9 8 2 ， 偏少年 1 9 8 5 ，1 9 8 6 ，1 9 9 0 ，1 9 9 1 ，1 9 9 5 ，2 0 0 0 偏多年 1 9 5 9 ，1 9 6 2 ，1 9 6 4 ，1 9 6 6 ，1 9 6 8 ，1 9 7 4 ，1 9 7 7 ，1 9 8 2 ， 6 月第1 摸态 1 9 8 6 ，1 9 9 0 ，19 9 8 1 9 6 0 ，1 9 6 3 ，1 9 6 5 ，1 9 6 7 ，1 9 6 9 ，1 9 7 5 ，1 9 8 馥1 9 8 5 ， 编少年 1 9 8 7 ，1 9 9 1 ，1 9 9 6 ，1 9 9 7 ，1 9 9 9 缡多年 1 9 5 9 ，1 9 6 2 ，1 9 6 4 ，1 9 6 7 ，1 9 6 9 ，1 9 7 0 ，1 9 7 3 ，1 9 7 7 ， 6 月第2 模态 1 9 8 3 ，1 9 8 9 ，1 9 9 3 ，1 9 9 5 ，1 9 9 8 ，1 9 9 9 1 9 5 8 ，1 9 6 3 ，1 9 6 5 ，1 9 6 8 ，1 9 7 2 ，1 9 7 4 ，1 9 7 8 ，1 9 8 1 ， 偏少年 1 9 8 5 ，1 9 9 1 ，t 9 9 6 ，1 9 9 7 ，2 0 0 0 3 ，2 孛隧东南部地区4 其和5 胄降求共园俊多年秘编少攀降求距 平合成 从表3 3 中找出4 月第2 模态和s 月第1 模态中心区降水量共同偏多年稻 镳少年分别为： 1 0 第3 章中国南方4 - 6 月各月降水异常的主要分布特征 偏多年：1 9 6 5 ，1 9 7 3 ，1 9 7 5 ，1 9 8 3 ，1 9 8 4 ，1 9 8 9 ； 偏少年：1 9 6 3 ，1 9 7 1 ，1 9 7 4 ，1 9 8 2 ，1 9 8 5 ，1 9 9 1 。 对这两组降水异常年的4 月和5 月降水距平分别进行合成，结果如图3 6 所示。在偏多年，4 月的降水距平分布图中( 图3 - - 6 a ) ，最大的中心值为l o o n m a ， 位于江南地区，主要偏多的降水区域也在长江以南地区。也就是说，长江以南地 区是主要的降水异常区。在5 月的降水距平分布图中( 图3 - - 6 b ) ，最大的中心值 为1 5 0 m m ，位于华南中部的沿海地区。另一个中心值为l o o m m 的地区位于福建 北部，主要偏多的降水区域在长江以南的中国东南部地区。另外，沿长江北侧地 区有中心值为一5 0 m m 的低值区。 可以说，4 月第2 模态和5 月第1 模态中心降水共同偏多年中，4 月和5 月 主要的降水异常区都是在长江以南的我国东南部地区。 图3 - 64 月第2 模态和5 月第1 模态中心区降水量共同偏多年降水 距平台成。( a ) 4 月，( b ) 5 月。 图3 7 给出了4 月第2 模念和5 月第l 模态中心降水共同偏少年的4 月和 5 月的降水距平分布。可以看出，4 月( 图3 7 a ) 最小的中心值为1 2 0 m m ，位 于华南中东部地区，主要的降水偏少区域在长江以南地区。在5 月的降水距平分 布图中f 图3 - - 7 b ) ，最小的中，t l , 值为一2 4 0 m m ，位于华南中部沿海地区，长江以南 的中国东南部地区的降水是偏少的。另外，长江北侧地区有降水偏多区，中心值 为8 0 m m 。 可见，在4 月第2 模态和5 月第1 模态中心降水共同偏少年中，4 、5 月份 主要的降水异常区也都在长江以南地区。 图3 74 月第2 模态和5 月第l 模念中心区降水量共同偏少年降水 距平合成。( a ) 4 月，( b ) 5 月。 3 3 中国东南部地区5 月降水和长江中下游一江南地区6 月降水 同相异常年降水距平合成分析 从表3 3 中找出5 月第1 模念和6 月第2 模态中一i i , 降水共同的偏多年和偏 少年分别为： 旃3 章中潮南方4 - 6 月吾月降水异常的主要分布特征 偏多年：1 9 6 2 ，1 9 6 7 ，1 9 6 9 ，t 9 7 3 ，1 9 7 7 ，1 9 8 3 ，1 9 8 9 ，1 9 9 3 ，1 9 9 8 ，1 9 9 9 。 编少年： 1 9 5 8 ，t 9 6 3 ，1 9 7 2 1 9 7 4 ，1 9 8 5 ，1 9 9 1 ，2 0 0 0 。 分别对上述偏多、偏少年5 、6 月份中踊1 6 0 个测站的降水距平进行合成。 在偏多年5 月台成图中( 图3 8 a ) ，有两个数值为1 0 0m i l l 的中心区，分别位于 广东沿海地嚣器江南地区，主要的醛承猿多激域在中姻东枣郝地区。 程6 月台成图中( 图3 8 b ) ，最大的中心值为1 5 0n a l n ，位于江南地区，主 要懿簿零穰多区域在长江孛下游豹惫溺。华瘸大部分逮区匏洚瘩是镳少藜。 图3 - - 85 月第1 模翻6 月第2 模态中心区降水量共鲻偏多年降水 距平合成。( a ) 5 露，( b ) 6 弼。 从5 月第l 模和6 月第2 模态中心降水簸同偏少年5 、6 月降水躐平分布( 图 3 9 ) ，可以看出，在5 月( 豳3 9 韪) 主要的降水镳少区域在中国客南部地逸。 在6 月( 图3 9 b ) ，最小的中心值为- 1 2 0m m 的区域，位于长江中下游，降水偏 少区域主要分专在长江滚壤及江南逮送。瑟禳建漤海、雪翔拳逸亵海涛岛是黪农 偏多区域。 图3 - 95 月第1 模和6 月第2 模态中心区降水量共同偏少年降水 距平合成。( a ) 4 月，( b ) 5 月。 3 4 中国长江以南地区6 周降水异常年的降水距平分布特点 6 月降水第1 模态中心降水偏多、偏少年份如表3 3 中所列。 在6 罚簿l 模态孛心降承偏多年 2 0w m 2 ) 。而在3 月份，澳洲 尤其怒箕j e 帮送域是数僵胡鬣的正鼹平区，申南半岛经鬻海囱末就方懋释至就太 平洋j k 部是一正距平商值带隧，该带状区到4 、5 月也存在。 嬲4 4 楚4 月第2 模惫和5 月第l 模念t 扣心降水共同偏少年2 5 月大气热 源距平合成。与偏多年的情况相反，从2 至5 月在赤道中东太平洋附：i 琏有一大范 围豹受题乎区域。恧在葵终宾以东熬热带嚣j b 太平洋划是明显熬正题乎区，两黉 距平值幅度也比偏多年大。与偏多年的情况相同的是，这两个区域随时州都向东 第4 章影响中豳东南部地区4 月和5 月降水摄j 列相异常的大气热蝶及环流特征 南方向移动。另外从2 月到5 月，从我国东部到只本东面的北太平洋洋面上空是 一个受距平区域。值得一疆翁楚，在3 月份( 鹜4 4 b ) ，这三个区域的鼯平值 都达到最高德，北太平洋中部出现6 0w m 2 的高值区，北太平洋北部出现- - 6 0 w l m 2 的极值区。 慧蕊来诞，4 胃第2 模叁秘5 月簿1 模态孛心垮承越号黪拳年秘期及恳嬲大 气热源距平合成结果表明，太平洋区域维持稳定的正负距平区分布。偏多年2 嚣到4 旁鬻闷，在太平洋区域扶嚣j e 翻东蠢，距平嚣良正、受、正豹影式分露。 中国东部及附近洋面和中南半岛地区为正距乎区，菲律宾及熟以东洋面是负距平 区。偏少年与偏多年的情况福反，2 砖到4 月蹭闻，在太平洋区域觚躐北到系南， 距乎区以负、正、负的形式分布。中蹦东部及附近洋睡和中南半岛地区为负距平 区，菲律宾及其以东洋面是正距平匿。上述所讨论的驻著正负距平区域都有较大 豹空越尺度。 圈4 44 月第2 模态和5 月籀1 模态中心区降水量共同偏少年大气