Page 31 - 《高原气象》2021年第5期
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高     原      气     象                                 40 卷
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             对稳定,为高原雨季全面盛行提供了有利的环流形                             学民和杨修群,2008a;梁萍等,2010;晏红明等,
             式,即:高原雨季起讫与高原夏季风、南亚高压、                             2013)的基础上,拟采用候雨量与有序样本最优分割
             副高等有密切联系。进入 21 世纪,关于高原雨季                           法相结合的方法对高原雨季进行客观划分,并利用
             的研究仍然以旬、候降水相对系数法为主,其中黄                             突变方法检验划分结果的合理性,进一步分析其起
             晓清(2008)研究表明:雨季开始期藏东南最早,藏                          讫特征及环流演变特征,并讨论了气候增暖背景下
             西最晚,自东南向西北相继进入雨季;陈少勇等                              高原雨季起讫过程的环流演变特征及典型开始/结
             (2011)指出,高原夏季风开始和结束期与高原雨季                          束早晚大气环流异常特征,以期加深对气候增暖背
             相吻合,在年代际变化上,高原东部和东北区的雨                             景下高原雨季环流演变特征的认识,为提升高原雨
             季与高原夏季风同位相变化,高原夏季风早(迟)雨                            季气候预测水平和防灾减灾能力提供科学依据。
             季亦早(迟),高原夏季风越强,高原降水越多。                             2   资料选取与方法介绍
                  旬、候降水相对系数法划分雨季虽然较为普
             遍,但主观性强,且忽略了旬或候内短时极端降水                             2. 1  资料选取
             对划分结果的影响,而采用候雨量与有序样本最优                                (1)站点资料来自青藏高原地区 110 个气象台
             分割法相结合的方法可以克服上述不足,因此本文                             站逐日降水观测资料,包括青海 39 个、西藏 38 个、
             在借鉴华南前汛(夏)雨季、长江梅雨、华北雨季、东                           四川 23 个、甘肃 10 个(图 1),青藏高原边界数据来
             北雨季及华西秋雨的阶段性特征、影响及其形成机                             源于国家地球系统科学数据中心(http://www. geo‐
             制等大量研究(郑彬等,2006;丁一汇等,2007;强                        data. cn)。




























                                              图1   青藏高原110个气象台站站点分布
                                    Fig. 1  110 stations spatial distribution in the Qinghai-Xizang Plateau
                 (2)格 点 资 料 为 美 国 国 家 环 境 预 报 中 心 的             标进行聚类(分割),其聚类的目标为分割后各分割
             NCEP/NCAR 逐日再分析资料,由美国大气海洋局                         段内数据尽可能均匀、波动小,而段间差别要大,
             大气海洋研究中心地球系统研究实验室物理学部                              使分割意义明显。对序列长度为 n 的数据有从 2 到
             (NOAA/OAR/ESRLPSD)提供。物理量包括纬向、                      n-1 种分割方案。充分考虑分段后段内波动小而段
                                                                间差异大这两个条件,将分割后每一段看成一组,
             经向风场、位势高度场,水平分辨率均为 2. 5°×
                                                                将组间(方)差和组内(方)差之比 F 作为衡量分割
             2. 5°。研究时段统一为1961-2017年。                                                           k
                                                                方案的合理性指数,通过求算最大 F 值来确定数据
             2. 2  雨季划分方法                                                                        k
                                                                的最合理分割数(张强,1977b)。
                  有序样本最优分割法是一种针对有序样本进                                              k   -   -  2
                                                                                            )
                                                                                    n
             行的聚类分析方法,在其聚类过程中数据的顺序不                                              ∑ i(x i - x / (k - 1)
                                                                         F k =  f 1  =  i = 1             (1)
                                                                                      *
             能被破坏,因此该法不采用一般聚类方法的相似性                                          f 2     v (k )/ (n - k )
             指标,而是采用描述数据内部不整齐程度的度量指                             式中: F k 为对序列进行分割时的组间(方)差和组内
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