江淮地区夏季持续性降水特征及其与东亚高空急流的联系

严佩文; 黄丹青

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.017

江淮地区夏季持续性降水特征及其与东亚高空急流的联系

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.017

严佩文,
黄丹青^,

中国气象局-南京大学气候预测研究联合实验室/南京大学大气科学学院，江苏南京 210023

基金项目:

国家重点研发计划 2016YFA0600701

国家自然科学基金重点项目 41130963

国家自然科学基金面上项目 41575071

详细信息

通讯作者:
黄丹青，女，江西省人，副教授，博士，主要从事极端气候事件变化及模拟研究。E-mail: huangdq@nju.edu.cn

中图分类号: P426.62
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出版历程
- 收稿日期: 2016-06-19
- 修回日期: 2017-06-26
- 刊出日期: 2017-10-01

THE CHARACTERISTICS OF SUMMER PERSISTENT RAINFALL OVER YANGTZE-HUAIHE RIVER VALLEY AND ITS RELATIONSHIP WITH THE EAST ASIAN JET STREAMS

Pei-wen YAN,
Dan-qing HUANG^,

CMA-NJU Joint Laboratory for Climate Prediction Studies, School of Atmospheric Sciences, Nanjing University, Nanjing 210023, China

摘要

摘要: 围绕1960—2011年江淮地区夏季持续性降水展开对单站和区域性持续4 d及以上降水的分析，并探讨其与东亚高空急流的联系。研究发现，近年来持续4 d及以上降水的频数有增多趋势，且在江淮地区其影响范围有逐渐扩大的趋势。持续4 d及以上单站降水频数EOF分析的前两个模态均与极锋急流和陆上副热带急流的协同作用有关。当极锋急流北移和陆上副热带急流南移时，冷暖空气易在江淮地区的西北部相遇，利于较长持续时间的单站降水在该地区发生，易于导致第一模态的全场一致变化。与第二模态相关的高空急流配置表现为陆上副热带急流的减弱和极锋急流的增强，两支急流的强弱配置通过影响水汽输送和上升运动导致江淮地区形成南湿北干的异常型。进一步研究了江淮地区持续4 d及以上区域性降水与急流协同作用的关系发现，在事件发生之前极锋急流显著增强，副热带急流略有增强。伴随着两支急流的变化，西北太平洋副热带高压和北风产生持续性异常，利于冷暖空气活动，导致持续时间较长的区域性降水发生
- 气候学 /
- 持续性降水 /
- 高空急流 /
- 冷暖空气活动
Abstract: Based on the summer persistent rainfall over the Yangtze-Huaihe River Basin (YHRB) during 1960—2011, the characteristics of both the individual-station-based and regional persistent rainfall and the relationship between the East Asian jet streams are investigated in this study. With focus on the long-duration precipitation (4d and above), the results indicate that the frequency has increased and the impact stations have expanded in recent years. Both the concurrent variation of the EASJ and the East Asian Polar Front jet stream (EAPJ) have contributed to the first two modes of EOF. Associated with the polar-ward (equator-ward) shift of the EAPJ (EASJ), the cold-dry air and warm-humid air may converge over YHRB and easily trigger the long-persistent precipitation. For the EOF2, the strengthened EAPJ and weakened EASJ may result in the southern-flood-northern-drought precipitation anomaly, via the water vapor and ascending motion. We further investigate the longer regional persistent precipitation. Nearly 7 days precedent of the precipitation onset, the EAPJ and EASJ significantly enhance, particularly for the EAPJ. Consequently, the persistent western Pacific subtropical high and north wind anomalies may benefit the warm-humid and cold-dry air activities, and therefore sustain the precipitation
- climatology /
- persistent rainfall /
- East Asian Jet Stream /
- cold-warm air

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图 1 江淮地区60个站点（黑点）分布

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图 2 1960—2011年极锋急流(EAPJ)、陆上副热带急流(Land-EASJ)的标准化轴线指数的时间演变

横坐标为年份。

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图 3 1960—2011年夏季江淮地区单站持续4 d及以上降水频数的空间分布（a）和总数分布（b）及其该序列的MK检验（c）和滑动t检验（d）

单位：次数。b中的两根虚线分别对应1960—1974年和1975—2011年持续4 d及以上降水的平均频数；c、d中的虚线为信度检验线。b~d横坐标为年份。

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图 4 夏季江淮地区单站发生持续4 d及以上降水频数超过各站年平均频数的站点数目（实线，单位：个）的逐年演变

横坐标为年份。点虚线为1960—2011年的趋势线，虚线为各个年代的趋势线。

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图 5 江淮地区夏季持续4 d及以上单站降水的频数异常的EOF分析的第一模态（a、b）和第二模态（c、d）空间场（a、c）和时间序列（b、d）

c中红色线为0值线，b、d中的曲线为9年滑动平均。

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图 6 江淮地区夏季持续4 d以上的单站持续性降水频数异常EOF分析的PC1（a）和PC2（b）回归的同期夏季300 hPa全风速异常分布

阴影是超过0.10显著性的区域，红色虚线框/实线框对应气候平均态的极锋急流区/副热带急流区。

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图 7 标准化的极锋急流（a、c）和副热带急流（b（×-1，表征副热带急流南移）、d）的轴指数回归的850 hPa经向风异常（a）、温度露点差（b）及110~122 °E平均的径向垂直环流（c、d）

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图 8 20个区域性持续性事件平均的极锋急流（EPAJ）、陆上副热带急流（Land-EASJ）和海上副热带急流（Ocean-EASJ）强度异常的逐日演变

纵轴表示风速（单位：m/s），横轴表示时间（单位：d）。负值/正值表示发生事件之前几天/后几天，0表示事件发生时。

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图 9 事件平均情况下逐日300 hPa急流区的全风速（阴影）异常

标题表示时间，负值/正值表示事件之前几天/后几天，0表示事件发生时。红色的虚线框/实线框对应气候平均态的极锋急流区/副热带急流区。

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图 10 同图 8，但为500 hPa位势高度场副高的西伸脊点位置的逐日（单位：d）演变

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图 11 同图 8，但为850 hPa沿110~122 °E平均的经向风的逐日-纬度剖面

两条红色实线之间的区域为江淮地区的纬度范围28~34 °N。

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表 1 1960—2011年江淮地区发生的20次夏季持续4 d及以上的区域性降水事件的情况

事件编号	年份	起始时间（月-日）	终止时间（月-日）	持续天数/d
1	1962	6-16	6-19	4
2	1969	7-6	7-9	4
3	1970	6-18	6-21	4
4	1971	6-1	6-4	4
5	1973	6-16	6-20	5
6	1975	6-30	7-3	4
7	1980	6-17	6-20	4
8	1980	8-17	8-21	5
9	1982	8-20	8-23	4
10	1984	6-12	6-15	4
11	1987	7-1	7-4	4
12	1988	6-16	6-19	4
13	1989	6-15	6-18	4
14	1991	6-2	6-5	4
15	1994	6-7	6-10	4
16	1996	6-2	6-5	4
17	1999	6-26	6-30	5
18	2000	6-21	6-24	4
19	2002	8-14	8-17	4
20	2008	8-14	8-17	4

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