Page 130 - 《高原气象》2022年第6期

6 期 梅双丽等：华西秋雨变异特征及其成因分析 1493
极子和西太平洋暖池热含量的变化也是华西秋雨变 站。研究使用的资料包括国家气象信息中心的日
化的重要影响因子（刘宣飞和袁慧珍，2006；顾薇 降水站点资料、美国国家环境预测中心/国家大气
等，2012；Gu et al，2015；Wang et al，2015；Wei et 研究中心（NCEP/NCAR）再分析 I（Kalnay，1996）的
al，2018；郑然等，2018；Zhou and Wang，2019）。 月平均大气环流资料、美国国家海洋和大气管理局
尽管已有很多研究分析了我国夏季降水的变 （NOAA）提 供 的 逐 月 降 水 重 建 数 据（Chen et al，
化，但是对华西秋雨的研究仍然相对比较薄弱，尤 2002）和平均向外长波辐射（OLR）资料（Liebmann
其是华西秋雨年际变化的大气环流时空特征及其 and Smith，1996）用于揭示与华西秋雨（本文指华西
物理机制尚未完全明确。华西秋雨的年际异常往 地区 9-10 月降水）异常相关的大尺度环流系统和
往容易导致重大灾害，例如 2017 年秋季中国西部 对流系统分布情况。其中，NCEP/NCAR 再分析数
持续性降水为过去 30 年最强，7 个省/市（包括甘 据包括垂直方向上共 17 层（1000~10 hPa）等压面的
肃、陕西、四川、重庆、贵州、湖北和湖南）遭受了 风场、高度场以及垂直方向上共 8 层（1000~300
暴雨、洪水和地质灾害的侵袭，超过 600 万人受到 hPa）的绝对湿度和相对湿度场；OLR低值意味着大
2
4
影响，48×10 hm 农作物受损，造成了 1. 9 亿元的 气对流活跃，反之亦然。再分析资料、降水重建数
经 济 损 失 和 严 重 的 社 会 影 响（Zhou and Wang， 据和 OLR 数据的水平分辨率均为 2. 5°×2. 5°。分析
2019）。因此，了解华西秋雨年际变异特征及其相 时段为 1960-2019 年，而 OLR 数据的时间长度为
关物理机制对于提高华西秋雨的预测水平和提高 1975-2019 年。本文对所有数据都进行了 9 年高通
防灾减灾能力具有重要实际意义。 滤波和趋势处理，以去除年代际变化和长期趋势的
影响。文中涉及的地图是基于国家测绘地理信息局
2 数据来源和方法介绍
标准地图服务网站下载的审图号为 GS（2019）3082
文中华西地区对应的范围为（25°N-37°N， 号的中国地图制作，底图无修改。
100°E-114°E），是根据国家气候中心（NCC）发布的 本文的分析方法包括合成分析和 T-N 波活动通
《华西秋雨监测业务规定》（中国气象局预报与网络 量诊断。T-N 波活动通量的水平分量（施春华等，
司，2015）选取的，此区域包括 373个国家气象观测 2017）可写为：

ç α cos φ ) 2 - ψ' ∂ ψ' ù ú ú ú ú + V é ∂ψ' ∂ψ' - ψ' ∂ ψ' ù ö ÷ ú ú ÷ ú ú
æ
U
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p cos φ ç ç ç 2 2 êê( ∂λ ∂λ 2 û α cos φ ë ∂λ ∂φ ∂λ∂φ ÷ ÷ û ÷
W = ç ç ÷ ÷ ÷ （1）
é
2|U | ç ç U é ∂ψ' ∂ψ' ∂λ∂φ ( ) 2 ∂ ψ' ù ú ú ÷ ÷ ÷
ù
ê
2
2
V ê ∂ψ'
∂ ψ'
ú ú
ê ê
ç ç ç ç α cos φ ë ê ê ∂λ ∂φ - ψ' ú ú + α 2 ê ê ë ∂φ - ψ' ∂φ 2 ú ú û ÷ ÷ ÷
û
2
è ø
Φ' 1960-2019 年华西地区 9-10 月平均降水量的标准
式中：′表示纬向偏差；ψ' = 是准地转流函数相
f 化异常年际分量的时间序列可以看到，华西秋雨存
对于气候场的扰动 ；U=（U，V）表示基本气流 ； 在明显的年际变化特征。基于图 1中降水量的标准
φ、λ、ϕ、a、Ω 分别表示纬度、经度、位势、地球半径 化异常是否大于或小于正负 0. 8倍标准差选取了降
和地球自转速率。本文利用 T-N 波活动通量分析中 雨偏多年和偏少年。降水偏多年一共 10年，分别为
高纬度遥相关波列及 Rossby 波扰动能量对华西秋 1961，1964，1975，1982，1983，1994，2000，2011，
雨大气环流异常的作用。 2014 和 2017 年。降雨偏少年一共 11 年，分别为
1966， 1971， 1977， 1981， 1986， 1991， 1998，
3 华西秋雨年际变化特征
2002，2009，2016 和 2018 年。基于挑选的异常年，
华西秋雨具有明显的年际和年代际变化特征 进一步对大气环流、水汽输送、OLR 和海温场进行
（赵 珊 珊 等 ，2006；Wei et al，2018；Zhang et al， 合成分析，以揭示影响华西秋雨年际变化的主要环
2019；罗霄等，2013）。白虎志和董文杰（2004）指 流系统异常及其形成机制。
出华西秋雨在 20 世纪 80 年代中后期存在由湿到干 4 大气环流异常
的转变，在21世纪初又出现由干到湿的转变。陈剀
等（2020）发现华西秋雨在 1964-1998 年呈现显著 首先分析了影响华西地区秋季降水年际变化的
下降趋势，在 1998-2014 年则呈现上升趋势。从 主要环流系统变化，从华西秋雨偏多年、偏少年