前汛期惠州市强降水气候突变及其环流特征分析
吴蔚;乔云亭;温之平;陈运光;李明华;杨柳
【摘 要】惠州市地处气候年际变化显著的东亚季风区,近几十年来前汛期强降水事件频繁,尤其自20世纪90年代以来有很多暴雨灾害发生.为了客观地分析惠州前汛期强降水事件的异常情况,利用1967-2009年惠州市降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了前汛期惠州强降水的气候变化及其环流特征.结果表明:前汛期惠州市总降水量和暴雨量大,暴雨日数多；它们的年际变化一致,无明显趋势变化.但自1990年代中期至今,强降水异常有增多且强化的趋势.进一步对比惠州前汛期强降水异常事件突变前后的环流特征,强降水偏多(少)年,突变前后低纬地区均呈现偏南(东北)气流异常,而引起强降水偏多(少)年突变的环流形势差异,主要表现为突变后冷空气作用明显,低层北风分量增强；突变前后物理量的差异则主要表现为,突变后强降水偏多年高、低层散度梯度加大,垂直上升运动偏强,对流性不稳定加大,强降水偏少年上述物理量的变化相反；以上差异特征均导致突变后强降水偏多年更易引发或加剧强降水异常,强降水偏少年更不易于强降水的发生.%The interannual variability of heavy rainfall during the first rainy ason in Huizhou and its circulation characteristics are investigated by using the daily precthe lost city
ipitation data and NCEP/NCAR reanaly-sis data from 1967 to 2009. The results show that Huizhou is characterized by large amounts of total precipitation , heavy precipitation amount and rainstorm days. Heavy precipitation and rainstorm days are basically in agreement with the time ries of the total precipitation. All of their tendency have little change. However, the anomalous heavy rainfall events tend to increa and intensify from middle 1990s up to the prent. Coherent changes in atmospheric circulation are identified in tropical and midlatitude systems. Southerly (northeasterly) anomalies prevail over the low latitude region before and after the climate jump when heavy rainfall events increa (decrea) and intensify (weaken). However, northerly anomalies and cold air are responsible for the increa and intensification in heavy rainfall after middle 1990s. Moreover, with stronger updraft, convective instability, the heavy rainfall is favorable to form and increa after middle 1990s in Huizhou. The situation of decrea and weakening in heavy rainfall is ac-companied by stronger northerly anomalies, weaker updraft and convective instability after middle 1990s.
【期刊名称】《中山大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2012(051)001
【总页数】8页(P114-121)
【关键词】前汛期;强降水;气候突变;环流特征
小作文【作 者】吴蔚;乔云亭;温之平;陈运光;李明华;杨柳
【作者单位】惠州市气象局,广东惠州516003;中山大学季风与环境研究中心,大气科学系,广东广州510275;中山大学季风与环境研究中心,大气科学系,广东广州510275;中山大学季风与环境研究中心,大气科学系,广东广州510275;惠州市气象局,广东惠州516003;惠州市气象局,广东惠州516003;惠州市气象局,广东惠州516003
【正文语种】中 文
【中图分类】P467
华南属副热带季风气候区,是我国汛期时间最长、降水最多、雨涝最多的地区之一，降水具有明显的季节变化[1]。前汛期(4-6月)降水占华南全年降水40％～50％或更多，其中5月下
旬-6月中旬(俗称“龙舟水”)为前汛期降水高峰。期间暴雨频繁发生，甚至出现大暴雨或特大暴雨，容易诱发洪涝灾害[2]。因此，华南前汛期强降水事件一直备受国内外研究者的关注。
英语三级考试查询成绩随着全球气候变暖,陆地大部分地区强降水比例增加,我国极端降水事件发生的频率也在增加,并具有明显的区域性和季节变化特征[3-4]。尽管近几十年来，全国总降水量变化趋势不明显，但雨日显著减少[5]，表明降水过程可能存在强化的趋势，旱涝可能趋于增多[6-8]。在我国不同地区，降水及其极端事件频率均有较明显的时空差异[9-11]。就华南地区总体降水特征而言，年降水量在1992年经历了一次由减少趋势到增加趋势的突变,日最大降水量和年平均暴雨日数间有很好的相关关系[12]；华南夏季降水存在两个主要气候变异区，中部降水以年代际变化特征为主，西北部降水则以年际变化特征为主[13]。而华南极端降水易发生在厄尔尼诺年春季和拉尼娜年夏季[14]。综上可见,强降水事件的研究已引起越来越多气象学者的关注。然而，华南强降水事件研究尚处于起步阶段，强降水事件的变化存在明显地域差异。惠州市龙门县是广东省3大暴雨中心之一，近50年来惠州市雨日明显减少，降水呈集中趋势[15]，然而，针对惠州市前汛期强降水的气候分析尚存不足。因此，本文将在考察惠州前汛期强降水年际变化的基础上，重点分析强降水事件异常的环流背景及其
对强降水的影响，为进一步研究华南前汛期强降水事件异常的机理提供观测事实和诊断基础。
1 资料与方法
adjacent本文使用的资料包括1967-2009年惠州市4个站的逐日降水资料和美国NOAA提供的1967-2009年NCEP/NCAR月平均再分析资料[16]。采用的方法主要是Mann-Kendall检验法、小波分析[17]和合成分析。7755
为了分析前汛期强降水事件的气候特征，本文选取总降水量、暴雨量和暴雨日数作为强降水统计指标，指标定义和单位见表1。
表1 惠州前汛期强降水统计指标及其定义Table 1 The statistical indices and their definitions of heavy rain lected in this paper序号名称定义单位1总降水量全部雨日(日降水量≥0 1mm)的总降水量mm2暴雨量全部暴雨日(日降水量≥50 0mm)的总降水量mm3暴雨日数日降水量≥50 0mm的日数d
2 前汛期强降水的气候变化特征
2.1 前汛期强降水的气候特征
广东省各地暴雨量可占年降水量20％以上，且就汛期而言，广东中北部(龙门、佛冈和清远一带)是前汛期暴雨量占年降水量大比值区之一[18]。可见，广东各地的暴雨量往往对总降水量有重要贡献，而各地强降水的偏多或偏少，不仅具有地域代表性，且又与大范围降水过程密切相关。
从气候平均来看，前汛期华南区域平均总降水量、暴雨日数分别为660 mm和2.7 d[19]。前汛期惠州市总降水量为879.5 mm，雨日52.3d；其中暴雨量382.8 mm，占前汛期降水量的41.8％，而暴雨日数达4.5 d，占前汛期雨日的8.6％。可见，前汛期惠州市总降水量和暴雨量大，暴雨日数多，能很好反映惠州前汛期强降水的气候平均特征。然而，由于每年华南前汛期降水时空分布往往极不均匀，导致此间惠州市强降水指标在极端异常年份出现明显差异。如：前汛期总降水量、暴雨量和暴雨日数的极端最大值分别高达为1395.0 mm(2008年)、874.3 mm(2008年)和9 d(2008年)，而极端最小值仅为324.2 mm(2002年)、130.6 mm(1995年)和1 d(2002年)。
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prime2.2 前汛期强降水的年际变化
囧记单词图1为惠州前汛期强降水指标标准化距平的时间序列。由图可见，惠州市前汛期近40年强降水指标均无明显的线性变化趋势，但这些强降水指标具有同相变化特征，其中暴雨量、暴雨日数与总降水的同期相关分别达0.93和0.85(超过0.01的显著性检验)，说明本文所选的2个暴雨指标对惠州前汛期总降水量的时间变化有很好的指示意义。
图1 惠州前汛期强降水指标标准化距平曲线Fig.1 The standardized time ries of heavy rain indices anomalies during the first rainy ason in Huizhou
图2 惠州前汛期强降水指标小波变换模(a)为总降水量，(b)暴雨量，(c)暴雨日数)Fig.2 (a)Wavelet power spectrum of precipitation anomalies during the first rainy ason in Huizhou.(b),(c)are same as (a)but for heavy rain and heavy rain days,respectively
funny是什么意思中文值得注意的是，3个指标均经历了2个明显的阶段性变化，即在上世纪70年代中至90年代前三者振幅均较小，此后振幅加大。通过小波分析发现，这些强降水指标在上世纪90年代之前无明显的振荡周期，但从1990s之后开始呈现明显振荡周期，1990年代中期振荡周期为4 a左右，1990年代后期至今周期缩短至2 a左右(图2)。此外，通过计算方差贡献率(即距平平方与方差之比)发现，强降水指标的逐年方差贡献率自1990年代也均呈显著增加(图3)。
而总降水量、暴雨量和暴雨日数的方差贡献率突变时间分别为1998、1995和1997年(图4)。突变后3者的平均方差贡献率分别为4.5％、4.2％和4.1％，大于突变前的1.5％、1.3％和1.5％。综上所述，近20年惠州市前汛期强降水不仅频率趋增多，且气候变化异常幅度趋显著。
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