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1、第23卷第6期大气科学Vol.23,No.61999年11月ChineseJournalofAtmosphericSciencesNov.1999ENSO循环与中国东部地区夏季3和冬季降水关系的研究金祖辉陶诗言(中国科学院大气物理研究所,北京100029)摘要用中国160个站月平均降水量和赤道东太平洋Ni～no3区海温资料研究了ENSO循环过程的不同位相与中国降水的关系。结果显示ENSO循环对中国冬、夏季降水丰或欠及时空分布有密切关系,ENSO发展年的夏季我国东部地区以雨量偏少为主,一些地区可偏少3～5成,多雨带位于江淮之间;ENSO恢复年
2、的夏季长江及江南地区雨量偏多,其南北两边偏少;反ENSO年的夏季长江—黄河之间及东南部雨量偏少,其北边和西南正常偏多;在ENSO的准常态年夏季,长江以北为正偏差,江南除少部分地区外降水分布接近正常。还发现ENSO暖位相与中国冬季降水也有很好关系。由于本文用准常态年降水平均值代替通常的气候平均值,因而有利于更好地揭示ENSO与中国气候变化的关系。关键词ENSO海温变异降水1引言～诸多研究表明赤道东太平洋(尤其是Nino3区)是热带海洋海温变化信号最强的区域,它的变异影响着全球大气环流和气候的异常。当赤道东太平洋海温异常增暖时,Hadley环流
3、的上升支有更多的角动量带到中纬度,增强了中纬度的西风强度。同时在高层赤道两侧形成强大的反气旋环流,于是在中纬强西风的北侧出现强大的气旋环流,[1]进而产生影响北美气候异常的PAN的环流型。另一方面,在典型的ENSO年,赤道偏东信风强度大减,赤道西风加强,于是正常的Walker环流变弱。空气上升区和下沉[2]区位置发生很大的变动,因而造成赤道太平洋上气候的异常。据统计1982～1983年～赤道中东太平洋强烈的增温事件(ElNino)就给广大地区带来严重的自然灾害,如中南美洲地区的严重洪涝灾害,南亚、印度尼西亚及东南非洲大范围地区的严重干旱等造
4、成[3]了重大的经济损失。～～ElNino、LaNina现象是ENSO循环过程中两个相反位相状态,前者赤道中东太平洋海温显著高于气候平均状态,而后者则相反,相应的环流系统随着加热区位置、强度不同而变化。许多研究还表明,赤道中东太平洋海温变异也严重地影响着中国广大地区的天气和气候。从500年历史资料考察表明,中国华北地区干旱有58%是与赤道[4]～东太平洋海温增暖相联系的。十余年来的许多研究还表明,在ElNino的不同发展阶段1998-06-10收到,1998-10-20收到修改稿3本研究得到国家自然科学基金委的重点项目(49635180)和
5、国家攀登计划项目“南海季风试验”的共同资助,并得到中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室支持664大气科学23卷～赤道东太平洋海表温度异常对中国夏季降水影响是不同的。在ElNino发展阶段,夏～季中国江淮流域降水偏多,华南、华北降水偏少;在ElNino处于衰减阶段,江淮流域降[5,6][7]～水偏少,而华南、华北降水偏多。史久恩、林学椿等也发现类似的结果,ElNino[8]年长江流域下游浙江、福建、华南等地降水偏多。徐予红、陶诗言的灾害性气候过程～～诊断结果也揭示了ElNino年江淮流域是典型的涝年,LaNin
6、a年江淮流域是典型的旱[9]年。殷显曦则发现1～5月赤道东太平洋海温偏高,长江中下游6月份降水偏少,反之偏多等。从以上诸多研究结果说明ENSO现象对中国气候有重要的影响,并已揭示一些重要的关系。但当仔细推敲上述结果就会发现ENSO对影响中国降水的区域、程度等还是不甚一致的。我们认为其原因有二,一是较早的一些工作,海温资料可靠性较差,尤其是60年代之前,且ENSO的个例也较少;另一是降水的偏多、偏少均以气候的均值作参照标准。然而气候均值本身已包含了ENSO循环过程中两种相反位相的极端异常影响在内,从而影响了ENSO现象对中国降水的分辨率。此外
7、,还因降水的年际变化是个很复杂的问题,影响要素很多。本工作着重以下两点,其一是取1960年以后的赤道东太平洋海温资料,另一是根～～～据一定的标准差把Nino3区平均海温的年际变化分为ElNino、LaNina和准常态三种类型,然后对降水分别进行合成,并与准常态类型进行比较。试图进一步揭示ENSO与中国降水的关系。2海温资料分析o海温资料取自美国国家大气科学研究中心(NCAR)月平均海表温度,格距为2×o～ooo2,选Nino3区域(150～80W,5S～5N)平均代表赤道东太平洋海温变化的信号。我们分析了1961～1997年该区域平均海温时
8、间变化(图略),可以看出它有明显的年际变化、季节变化、准两年变化及非周期的低频变化。时间年际序列的标准差为0.79℃。由于海温变异大小对气候影响的程度也不同,强的ENSO信号对大
