Page 169 - 《高原气象》2025年第5期

5 期 李欣蓉等：两大洋对新疆冬季降水年际异常的协同影响 1287
长， 北部从 11 月开始进入冬季（杨莲梅等， 2010a）， 情况， 计算了水平面上的二维波活动通量（Takaya
故将新疆冬季定义为 11月至次年 3月， 研究时段统 and Nakamura， 2001）。
一为1961 -2020年（60年）冬季。
2. 2 方法介绍 3 新疆冬季降水时空分布特征
本研究采用方法包括 M-K（Mann-Kendall）检 3. 1 新疆冬季降水气候特征
验、 谐波分析（已考虑滤波后年际分量有效自由度 由1961 -2020年新疆冬季降水气候态［图1（a）］
的改变）、 经验正交函数分析（EOF）、 一元线性回 空间分布可见， 降水大致由东南向西北逐渐增加，
归、 时滞相关、 偏相关等统计方法， 对 EOF 分析所 大值区（≥5 mm）位于新疆北部及南疆盆地的西部边
得特征向量进行 North 准则检验， 对线性回归分析 缘， 大值中心（≥15 mm）位于天山山脉西北部山区、
结果进行 Student-t 检验（North et al， 1982； Li et al， 塔城和阿勒泰北部边缘， 这与赵勇等（2011）指出的
2004； 吴洪宝和吴蕾， 2005； 魏凤英， 2007； 王盘兴 冬季北疆西部降水量和降水日数最多的统计结果
等， 2019）。此外， 为研究准静止 Rossby 波的传播 相似。

图1 1961 -2020年新疆冬季降水气候态（a）， 标准差（b）的空间分布（单位： mm）及其高程图（c， 单位： m）
Fig. 1 Spatial distribution （Unit： mm） of winter precipitation climatic state （a）， standard deviation （b）
and its elevation map （c） in Xinjiang from 1961 to 2020
降水标准差［图 1（b）］的空间分布特征类似气 1. 03 mm， 明显大于2000年前的0. 61 mm。
候场， 天山山脉以北地区和西部的喀什地区（标准 对新疆冬季标准化降水序列进行 M-K 突变检
差≥2 mm）降水年际变化显著， 天山西北地区标准 验［图 2（b）］， 进一步验证了上述降水年代际突变时
差大值中心（≥5 mm）与气候场大值中心（≥15 mm） 间点（1987）。前人研究（施雅风等， 2002； 王娇，
之一对应， 是降水年际变化最显著区域。研究指 2006； 刘波等， 2009）指出， 20 世纪 80 年代末新疆
出， 新疆气候受其地形影响， 降水分布不均匀， 年 年及季节降水量开始发生年代际转折， 至 90 年代
降水量在山区和北部变化更显著， 且变率随海拔的 初实现了增湿转折， 这与本文所得降水年代际转折
升 高 而 增 加（张 家 宝 和 邓 子 风 ， 1987； 韩 萍 等 ， 时间点接近。因篇幅所限， 下文将重点分析新疆冬
2003； 张音等， 2019）， 结合新疆地形高程图［图 1 季降水年际异常分量变化特征及机理， 其年代际异
（c）］发现， 本文所得结果与此类似。 常特征及机理将另文讨论。
3. 2 新疆冬季区域平均降水异常特征 3. 3 新疆冬季降水年际异常主要模态特征
为初步了解整个新疆冬季降水异常特征， 计算 为了解新疆冬季降水年际异常主要时空特征，
了 1961 -2020 年冬季新疆区域平均标准化降水序 用谐波分析方法提取了 1961 -2020 年新疆冬季降
列， 并运用谐波分析方法分离出其年际、 年代际分 水年际异常分量， 并对其进行EOF分析（图3）。
量［图 2（a）］， 可见， 新疆冬季降水存在明显年际、 前 三 个 模 态 方 差 贡 献 率 分 别 为 60. 76%、
年代际异常特征， 1987 年之前降水偏少， 之后转为 14. 21%、 7. 16%， 三个模态对应时间序列［图 3（d）~
偏多， 且年际异常强度从 2000年以来显著增强， 这 （f）］均呈现明显年际异常特征。第一特征向量［图
与姚世博（2021）根据 CN05. 1 降水观测资料所得年 3（a）］表现为以新疆北部为降水异常大值区的全区
际变化特征相似。进一步计算了 2000 年前、 后降 一致型， 其相应时间系数（PC1）［图 3（d）］与冬季降
水年际异常分量序列的标准差， 发现 2000 年后为 水年际分量的区域平均序列相关系数为 0. 88， 通过