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