江淮流域夏季降水的準(zhǔn)兩年振蕩特征及其關(guān)聯(lián)因子分析

張璟,智協(xié)飛,繆鍇,羅曉蔚

(1.氣象災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京信息工程大學(xué)),江蘇 南京 210044;2.內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗氣象局,內(nèi)蒙古 額濟(jì)納旗 735400)

江淮流域夏季降水的準(zhǔn)兩年振蕩特征及其關(guān)聯(lián)因子分析

張璟1,智協(xié)飛1,繆鍇1,羅曉蔚2

(1.氣象災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京信息工程大學(xué)),江蘇 南京 210044;2.內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗氣象局,內(nèi)蒙古 額濟(jì)納旗 735400)

利用1951—2010年我國(guó)江淮流域11個(gè)測(cè)站夏季(6—8月)降水資料和NCAR提供的北半球月平均海平面氣壓場(chǎng)資料以及相關(guān)的西太平洋副高指數(shù)資料,采用Morlet小波變換、交叉小波變換及相關(guān)分析等方法討論了降水準(zhǔn)兩年振蕩現(xiàn)象的年際變化規(guī)律及其與東亞夏季風(fēng)、副高的關(guān)系。結(jié)果表明,準(zhǔn)兩年振蕩分量在江淮地區(qū)夏季降水場(chǎng)的年際振蕩中十分重要,且經(jīng)歷了由強(qiáng)到弱再到強(qiáng)的變化過(guò)程;同時(shí)降水與夏季風(fēng)強(qiáng)度及副高脊線位置的準(zhǔn)兩年變化均存在較好的同期相關(guān),彼此間的相互影響還體現(xiàn)在年際尺度上,并分別在4 a和1 a時(shí)間尺度上有明顯的滯后、 超前關(guān)系。

江淮流域夏季降水;準(zhǔn)兩年周期振蕩;東亞夏季風(fēng);西太平洋副熱帶高壓

0 引言

大氣中一種顯著而穩(wěn)定的年際尺度變化是發(fā)生在熱帶平流層下層緯向風(fēng)的準(zhǔn)兩年周期變化,這是Reed et al.(1961)以及Veryard and Ebdon(1961)在20世紀(jì)60年代初首先發(fā)現(xiàn)的。Belmont and Dartt(1968)正式提出準(zhǔn)兩年振蕩(quasi-biennial oscillation,QBO)的概念來(lái)表征這種準(zhǔn)周期變化。之后,越來(lái)越多的研究結(jié)果表明對(duì)流層中QBO也普遍存在,且不僅有大氣環(huán)流,還包括許多氣候要素甚至天氣過(guò)程。

降水是重要的氣象要素之一,研究表明我國(guó)降水也存在明顯的QBO現(xiàn)象。王紹武(1993)用譜分析方法對(duì)我國(guó)若干測(cè)站旱澇級(jí)別序列進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)江流域與黃河北部的某些站點(diǎn)具有QBO特征。趙漢光(1986)采用詹金斯的譜分析方法揭示出我國(guó)東部(110°E以東)降水周期主要集中在21.2～29.2月。黃嘉佑(1988)研究表明,準(zhǔn)兩年周期在我國(guó)降水序列中主要表現(xiàn)在華北和長(zhǎng)江中下游地區(qū)。朱乾根和智協(xié)飛(1991)用最大熵譜法和EEOF方法證明了1951—1985年我國(guó)大部分地區(qū)降水的QBO現(xiàn)象比較明顯,且推測(cè)東部地區(qū)QBO同南方濤動(dòng)的2～3 a周期有密切關(guān)系。況雪源等(2002)用帶通濾波法、奇異譜分析和小波分析揭示出QBO中國(guó)降水場(chǎng)年際振蕩中的重要性。Zhi(1997)、賈建穎等(2010)均認(rèn)為中國(guó)東部地區(qū)是降水QBO方差變化最大的區(qū)域。

關(guān)于我國(guó)降水影響因子的研究,認(rèn)為它既受局地地形和下墊面等的影響,又與大范圍環(huán)流因子的變化有關(guān)。許多學(xué)者表明,中國(guó)降水的年際變化與東亞夏季風(fēng)的變化密切相關(guān)(李建平和曾慶存,2005;黃榮輝等,2006;Yang et al.,2011);此外,西太平洋副高作為北半球夏季重要的大氣環(huán)流系統(tǒng)之一,其強(qiáng)度和位置等的變化也會(huì)導(dǎo)致我國(guó)降水的變化(梁建茵,1994;沙萬(wàn)英和郭其蘊(yùn),1998;何金海等,2001;黃嘉佑等,2004;魏鳳英和黃嘉佑,2010)。

很多學(xué)者都通過(guò)不同的方法揭示出我國(guó)降水的QBO特征,但關(guān)于QBO在不同時(shí)期的強(qiáng)弱表現(xiàn),目前研究尚有空白;此外,在研究其影響因子時(shí),大多采用前期(約1 a左右)及同期指數(shù)與降水量的相關(guān)進(jìn)行分析。然而,由于氣候系統(tǒng)年際變化間非線性相互作用的存在,QBO強(qiáng)度及位相是隨時(shí)間變化的,同時(shí)系統(tǒng)中各分量的年際相關(guān)性也會(huì)發(fā)生明顯改變,最終導(dǎo)致影響因子的相對(duì)重要性隨時(shí)間而變化,增加了短期氣候預(yù)測(cè)的復(fù)雜性。因此,有必要運(yùn)用更長(zhǎng)時(shí)間的資料和更新的研究方法來(lái)進(jìn)一步了解QBO分布型態(tài)在不同時(shí)期的演變規(guī)律及其與大尺度環(huán)流背景在年際尺度上的相關(guān)關(guān)系。

本文在前人研究基礎(chǔ)上,利用新的江淮夏季降水資料,運(yùn)用小波分析、交叉小波變換及相關(guān)分析等方法揭示出這一特殊地區(qū)QBO現(xiàn)象的年際變化規(guī)律及其與東亞夏季風(fēng)、副高之間的關(guān)系,以期提高對(duì)江淮流域旱澇的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)能力。

1 資料與方法

1.1 資料

1)中國(guó)國(guó)家氣候中心氣候系統(tǒng)診斷預(yù)測(cè)室提供的江淮流域11個(gè)測(cè)站(黃榮輝等,2006)1951—2010年逐月降水資料;

2)美國(guó)國(guó)家大氣研究中心和大氣研究大學(xué)聯(lián)合會(huì)(NCAR-UCAR)提供的北半球5°×5°格點(diǎn)的月平均海平面氣壓場(chǎng)資料;

3)中國(guó)國(guó)家氣候中心氣候系統(tǒng)診斷預(yù)測(cè)室提供的74項(xiàng)環(huán)流指數(shù),選取其中與西太平洋副高有關(guān)的5項(xiàng)指數(shù)(包括強(qiáng)度指數(shù)、面積指數(shù)、脊線位置指數(shù)、北界位置指數(shù)及西伸脊點(diǎn)指數(shù))。

1.2 東亞夏季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)定義

施能等(1996)考慮東西向海陸熱力差異,采用海平面氣壓差將東亞夏季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)定義為:20、25、30、35、40、45、50°N(7個(gè)緯帶)中,110°E與160°E上的標(biāo)準(zhǔn)化海平面氣壓差之和,所得數(shù)據(jù)序列再進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)化處理。用公式表示為:

式中:下標(biāo)1、2分別表示110°E與160°E;p*代表夏季(6、7、8月平均)標(biāo)準(zhǔn)化海平面氣壓。對(duì)所得的時(shí)間序列Mt再進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)化處理就得到季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)。該指數(shù)反映了東亞地區(qū)夏季海陸氣壓系統(tǒng)的差異。同時(shí),指數(shù)值越大,表示夏季風(fēng)強(qiáng)度越弱。

1.3 所用方法概述

1.3.1 一維連續(xù)小波變換

小波變換方法是通過(guò)尺度可變的小波基對(duì)時(shí)間序列f(t)在時(shí)間域和頻率域上進(jìn)行同步分解,從而得出時(shí)間序列中各種周期信號(hào)的振幅以及這些振幅隨時(shí)間變化的信息。由于小波變換是時(shí)間和頻率域的局部變換,而時(shí)頻局部性質(zhì)恰好是非平穩(wěn)信號(hào)最基本、最關(guān)鍵的性質(zhì),因而該方法能有效地從信號(hào)中提取信息(Torrence and Compo,1998;Zhi,2001)。本文選取Morlet小波作為小波母函數(shù),對(duì)降水資料進(jìn)行分析,以分析其周期振蕩的年際變化規(guī)律。另外需要指出,為了使兩年左右的周期更容易識(shí)別,文中小波功率譜圖的色標(biāo)值取了對(duì)數(shù)。

1.3.2 交叉小波變換

其中:σX、σY為時(shí)間序列X和Y各自的標(biāo)準(zhǔn)差;Morlet小波變換,自由度v取2;Zv(P)是與概率P有關(guān)的置信度,在顯著性水平α=0.05下,Z2(95%)=3.999。先求出紅噪聲功率譜的95%的置信限上界,當(dāng)?shù)仁阶蠖顺^(guò)置信限,則認(rèn)為通過(guò)了顯著性水平α=0.05下的紅噪聲標(biāo)準(zhǔn)譜的檢驗(yàn),兩者相關(guān)顯著。

2 結(jié)果分析

2.1 江淮流域夏季降水的周期振蕩特征

江淮流域一般是指中國(guó)東部110～122°E、28～34°N 范圍的地區(qū),是旱澇災(zāi)害較為頻發(fā)的地區(qū)之一。首先對(duì)所選取的11個(gè)測(cè)站(圖1中包括長(zhǎng)江以北和淮河流域的清江、徐州、蚌埠、阜陽(yáng)、南陽(yáng)、信陽(yáng)、東臺(tái)、南京、合肥、安慶、漢口)1951—2010年夏季(6—8月總和)降水資料進(jìn)行分析。

圖1 江淮流域11站分布Fig.1 The distribution of the 11 stations over the Yangtze-Huaihe valley

圖2a顯示夏季降水標(biāo)準(zhǔn)化距平的時(shí)間序列,圖2b是Morlet小波分析功率譜,圖2c是全球小波功率譜。可以看到,除1968—1975年外,其余年份降水均表現(xiàn)出明顯的QBO特征,振蕩經(jīng)歷了由強(qiáng)到弱再到強(qiáng)的變化過(guò)程(圖2a、b)。全球功率譜中也在2.5 a左右的周期上有一個(gè)很大的峰值,且通過(guò)了置信度為95%的顯著性檢驗(yàn)(圖2c)。另外需要指出的是在圖2b中,20世紀(jì)50至60年代及80年代還存在8 a左右的振蕩,這也正好驗(yàn)證了王建新和龔佃利(1994)的研究結(jié)果。只是由于本文所選取的時(shí)間長(zhǎng)度更長(zhǎng),80年代以后準(zhǔn)8 a周期并不明顯,因此在全球功率譜圖中8 a振蕩并未通過(guò)檢驗(yàn)(圖2c)?？梢钥吹?QBO分量在江淮地區(qū)夏季降水場(chǎng)的年際振蕩中十分重要,且經(jīng)歷了由強(qiáng)到弱再到強(qiáng)的變化過(guò)程。

圖2 江淮流域夏季降水標(biāo)準(zhǔn)化距平(a),Morlet小波分析功率譜(b;黑粗線包圍的紅色區(qū)域是功率譜通過(guò)95%置信度檢驗(yàn)的部分,錐形線以下的區(qū)域表示邊界延拓影響區(qū)域)及全球小波功率譜(c;虛線表示95%信度水平的紅噪聲檢驗(yàn)曲線)Fig.2 (a)Standardized anomaly,(b)Morlet wavelet energy spectrum of summer precipitation over the Yangtze-Huaihe valley(the red area enclosed by the thick black line represents power spectrum over 95% confidence level,while the area below the tapered line denotes boundary extension regions of influence) and (c)the global wavelet power spectrum(the dashed line denotes the significance at 95% confidence level in red-noise test)

2.2 東亞夏季風(fēng)與江淮夏季降水的關(guān)系

已有研究表明,我國(guó)降水在很大程度上受東亞夏季風(fēng)的影響。本文首先利用月平均海平面氣壓資料按1.2節(jié)定義計(jì)算出1951—2010年夏季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)(6—8月),然后將2.1節(jié)中經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化距平處理的降水量與其進(jìn)行比對(duì)(圖3)?？梢钥闯?夏季風(fēng)強(qiáng)度變化(虛線)也具有QBO特征,且與降水的QBO變化(實(shí)線)趨勢(shì)基本一致,尤其在2000年以前,相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.34,通過(guò)了置信度為99%的顯著性檢驗(yàn)。雖然近幾年出現(xiàn)了負(fù)相關(guān),但總體上看它們的準(zhǔn)兩年振蕩仍呈現(xiàn)出較好同步性。由于夏季風(fēng)指數(shù)值越大,表示季風(fēng)強(qiáng)度越弱(施能等,1996)。因此,二者的年際變化間存在很好的負(fù)相關(guān)關(guān)系,即夏季風(fēng)強(qiáng)度越強(qiáng)降水量越少,反之降水越多。分析認(rèn)為,東亞夏季風(fēng)能夠從熱帶西太平洋、南海和孟加拉灣帶來(lái)大量水汽到東亞,其強(qiáng)度越強(qiáng),水汽輸送越向北,導(dǎo)致江淮一帶降水偏少。

圖3 東亞夏季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)(虛線)與江淮夏季降水標(biāo)準(zhǔn)化距平(實(shí)線)變化Fig.3 The variation curves of the east Asian summer monsoon intensity index(the dashed line) and standardized summer precipitation anomalies over Yangtze-Huaihe valley(the solid line)

運(yùn)用交叉小波變換法來(lái)揭示1951—2010年不同時(shí)期夏季風(fēng)與降水之間共同的高能量區(qū)和位相關(guān)系。由圖4可見(jiàn),在21世紀(jì)初期兩者在2～3 a的時(shí)間尺度上有明顯的相關(guān),為反位相變化;此外,20世紀(jì)80年代在3～4 a內(nèi)以及90年代初期在4～6 a的范圍內(nèi)均顯示出強(qiáng)的相關(guān)性,且?guī)缀蹙鶠橥幌嘧兓?。以上分析都充分說(shuō)明了夏季風(fēng)與降水之間的相互影響還主要體現(xiàn)在年際尺度上。

圖4 東亞夏季風(fēng)與江淮夏季降水交叉小波功率譜(黑粗線包圍的區(qū)域是功率譜通過(guò)95%置信度檢驗(yàn)的部分,而錐形線以下為邊界延拓影響區(qū)域;箭頭表示兩者相對(duì)位相關(guān)系,向右表示同位相,向左表示反位相,向上表示東亞夏季風(fēng)超前夏季降水90°位相)Fig.4 The cross-wavelet power spectrum between east Asian summer monsoon and summer precipitation over Yangtze-Huaihe valley(the area enclosed by the thick black line represents power spectrum over 95% confidence level,while the area below the tapered line denotes boundary extension regions of influence;the relative phase relationship is shown as arrows,with in-phase towards right,anti-phase towards left and summer monsoon leading precipitation by 90° upwards)

圖5 東亞夏季風(fēng)與江淮夏季降水的超前、滯后相關(guān)系數(shù)(虛線表示95%信度水平的顯著性檢驗(yàn)曲線;Fig.5 The leading and lagged correlation coefficients of east Asian summer monsoon and summer precipitation over Yangtze-Huaihe valley(the dashed line denotes the significance at 95% confidence level of in t-test)

為了進(jìn)一步說(shuō)明夏季風(fēng)與降水在年際尺度上的時(shí)滯相關(guān)性,下面給出這兩個(gè)時(shí)間序列間的超前、滯后相關(guān)系數(shù)(圖5)。從中可以發(fā)現(xiàn),二者的同期相關(guān)系數(shù)最大,達(dá)0.27,通過(guò)了置信度為95%的顯著性檢驗(yàn)(圖3)。此外,超前4 a的相關(guān)系數(shù)也通過(guò)了95%的檢驗(yàn),表明在4 a時(shí)間尺度上夏季風(fēng)的變化明顯超前于降水量。

2.3 西太平洋副高脊線與江淮夏季降水的關(guān)系

已有研究認(rèn)為具有行星尺度的西太平洋副高的活動(dòng)和異常對(duì)我國(guó)東部天氣氣候具有很大影響。本文利用最近60 a與副高有關(guān)的5項(xiàng)指數(shù)(包括強(qiáng)度、面積、脊線位置、北界及西伸脊點(diǎn))與江淮地區(qū)11站的夏季降水資料進(jìn)行求相關(guān),發(fā)現(xiàn)副高脊線位置與降水關(guān)系最好(圖略)。因此,以下著重討論脊線與降水的關(guān)系。

由圖6可見(jiàn),副高脊線變化(虛線)也具有QBO特征,且與降水的變化(實(shí)線)趨勢(shì)基本相反(相關(guān)系數(shù)達(dá)-0.27,通過(guò)了95%置信水平的檢驗(yàn)),即脊線位置偏北降水量偏少,反之降水偏多。分析認(rèn)為,由于脊線偏北,我國(guó)江淮地區(qū)正好位于副高控制之下,抑制了降水的發(fā)生發(fā)展;只有當(dāng)副高位置偏南時(shí),熱帶的暖濕氣流和水汽才能輸送到江淮地區(qū),出現(xiàn)有利于降水的條件。

圖6 副高脊線(虛線)與江淮夏季降水標(biāo)準(zhǔn)化距平(實(shí)線)的變化Fig.6 The variation curves of the subtropical high ridge(the dashed line) and standardized summer precipitation anomalies over Yangtze-Huaihe valley(the solid line)

圖7 副高脊線與江淮夏季降水交叉小波功率譜(黑粗線包圍的區(qū)域是功率譜通過(guò)95%置信度檢驗(yàn)的部分,而錐形線以下為邊界延拓影響區(qū)域;箭頭表示兩者相對(duì)位相關(guān)系,向右表示同位相,向左表示反位相,向上表示東亞夏季風(fēng)超前夏季降水90°位相)Fig.7 The cross-wavelet power spectrum between subtropical high ridge and summer precipitation over Yangtze-Huaihe valley(the area enclosed by the thick black line represents power spectrum over 95% confidence level,while the area below the tapered line denotes boundary extension regions of influence;the relative phase relationship is shown as arrows,with in-phase towards right,anti-phase towards left and summer monsoon leading precipitation by 90° upwards)

利用交叉小波變換來(lái)揭示副高脊線與降水在時(shí)頻域中的相互關(guān)系。圖7中,20世紀(jì)90年代后期在2～3 a范圍內(nèi)有明顯的相關(guān)區(qū),80年代初還存在3～4 a的相關(guān)振蕩,二者均為反位相變化?？梢钥吹?脊線與降水的變化在年際尺度上也具有明顯的相關(guān)關(guān)系。

圖8給出了副高脊線與降水之間的超前、滯后相關(guān)系數(shù),可以看到,它們的同期相關(guān)系數(shù)為-0.27,通過(guò)了置信度為95%的置信水平檢驗(yàn)(如圖6所示)。此外,滯后1 a的相關(guān)系數(shù)也通過(guò)了95%的置信水平檢驗(yàn),這表明前期降水的異常也可導(dǎo)致次年副高脊線位置的異常。

圖8 副高脊線與江淮夏季降水的超前、滯后相關(guān)系數(shù)(虛線表示95%置信水平檢驗(yàn)曲線)Fig.8 The leading and lagged correlation coefficients of the subtropical high ridge and summer precipitation over Yangtze-Huaihe valley(the dashed line denotes the significance at 95% confidence level in t-test)

3 結(jié)論與討論

利用1951—2010年我國(guó)江淮流域11個(gè)測(cè)站夏季(6—8月)降水資料和NCAR提供的北半球月平均海平面氣壓場(chǎng)資料以及相關(guān)的西太平洋副高指數(shù)資料,討論了降水QBO現(xiàn)象的年際變化規(guī)律及其與夏季風(fēng)、副高之間的相關(guān)關(guān)系,得到如下幾點(diǎn)結(jié)論:

1)QBO分量在江淮地區(qū)夏季降水場(chǎng)的年際振蕩中十分重要,且經(jīng)歷了由強(qiáng)到弱再到強(qiáng)的變化過(guò)程。

2)東亞夏季風(fēng)的QBO與降水呈顯著的同期相關(guān)關(guān)系,即夏季風(fēng)越強(qiáng)降水越少,反之亦然;此外,二者間的相互影響還體現(xiàn)在年際尺度上,并且在4 a時(shí)間尺度上夏季風(fēng)的變化明顯超前于降水量。

3)副高脊線的QBO與降水的變化趨勢(shì)基本相反,即脊線位置偏北降水量偏少,反之亦然;此外,二者的變化在年際尺度上也有著明顯的相關(guān)關(guān)系,滯后1 a的相關(guān)系數(shù)也通過(guò)了95%的置信水平檢驗(yàn),表明前期降水的異常也可導(dǎo)致次年的副高脊線位置的異常。

本文在進(jìn)行江淮降水關(guān)聯(lián)因子的分析中,發(fā)現(xiàn)夏季風(fēng)和副高的確是比較重要的影響因子。但是影響降水的因素非常復(fù)雜,既包括海氣相互作用也包括南北半球環(huán)流系統(tǒng)相互作用。這里僅考慮了氣候業(yè)務(wù)中常用的環(huán)流特征量。從分析結(jié)果來(lái)看,雖然突出了季風(fēng)和副高的作用,但這并不是說(shuō)其他因素不重要。今后將進(jìn)一步深化這方面的研究。

何金海,周兵,溫敏,等.2001.關(guān)于西太平洋副熱帶高壓的垂直環(huán)流結(jié)構(gòu)和年際變動(dòng)特征及其機(jī)制研究[J].大氣科學(xué)進(jìn)展,18(4):497-510.

黃嘉佑.1988.準(zhǔn)兩年周期振蕩在我國(guó)月降水量中的表現(xiàn)[J].大氣科學(xué),12(3):267-273.

黃嘉佑,劉舸,趙昕奕.2004.副高、極渦因子對(duì)我國(guó)夏季降水的影響[J].大氣科學(xué),28(4):517-526.

黃榮輝,陳際龍,黃剛,等.2006.中國(guó)東部夏季降水的準(zhǔn)兩年周期振蕩及其成因[J].大氣科學(xué),30(4):546-560.

賈建穎,王永,孫照渤,等.2010.中國(guó)東部夏季降水的準(zhǔn)兩年振蕩空間分布及背景場(chǎng)特征[J].地球物理學(xué)報(bào),53(10):2300-2309.

況雪源,丁裕國(guó),施能.2002.中國(guó)降水場(chǎng)QBO分布型態(tài)及其長(zhǎng)期變率特征[J].熱帶氣象學(xué)報(bào),18(4):359-367.

李建平,曾慶存.2005.一個(gè)新的季風(fēng)指數(shù)及其年際變化和與雨量的關(guān)系[J].氣候與環(huán)境研究,10(3):351-365.

梁建茵.1994.6月西太平洋副高脊線的年際變化及其對(duì)華南降水的影響[J].熱帶氣象學(xué)報(bào),10(3):274-279.

沙萬(wàn)英,郭其蘊(yùn).1998.西太平洋副熱帶高壓脊線變化與我國(guó)汛期降水的關(guān)系[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),9(增刊):32-38.

施能,徐建軍,朱乾根.1996.東亞冬、夏季風(fēng)100年強(qiáng)度指數(shù)及其氣候變化[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào),19(2):166-177.

王建新,龔佃利.1994.我國(guó)梅雨降水的氣候分布、客觀分型及周期振蕩特征[J].氣象科學(xué),14(1):46-52.

王紹武.1993.氣候診斷研究進(jìn)展[M].北京:氣象出版社.

魏鳳英,黃嘉佑.2010.大氣環(huán)流降尺度因子在中國(guó)東部夏季降水預(yù)測(cè)中的作用[J].大氣科學(xué),34(1):202-212.

趙漢光.1986.我國(guó)降水振蕩周期特征的初步分析[J].大氣科學(xué),10(4):426-430.

朱乾根,智協(xié)飛.1991.中國(guó)降水準(zhǔn)兩年周期變化[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào),14(3):261-268.

Belmont A D,Dartt D G.1968.Variation with longitude of the quasi-biennial oscillation[J].Mon Wea Rev,96(5):767-777.

Lonnie H,Huang J.1996.Bivariate wavelet analysis of Asia monsoon and ENSO[J].Adv Atmos Sci,13(3):299-312.

Reed R J,Cambell W J,Rasmussen L A,et al.1961.Evidence of a downward propagating annual wind reversal in the equatorial stratosphere[J].J Geophys Res,66(3):813-818.

Torrence C,Compo J P.1998.A practical guide to wavelet analysis[J].Bull Amer Meteor Soc,79:61-78.

Veryard R G,Ebdon R A.1961.Fluctuations in tropical stratospheric winds[J].Meteor Mag,90:125-143.

Yang Hao,Zhi Xiefei,Gao Jie.2011.Variation of East Asian summer monsoon and its relationship with precipitation of China in recent 111 years[J].Agricultural Science & Technology,12(11):1711-1716.

Zhi Xiefei.1997.Quasi-biennial oscillation in precipitation and its possible application to long-term prediction of floods and droughts over eastern China[J].Ann Meteor,35:250-252.

Zhi Xiefei.2001.Interannual variability of the Indian summer monsoon and its modeling with a zonally symmetric 2D-model[M].Aachen:Shaker Verlag.

(責(zé)任編輯：劉菲)

Characteristicsofthequasi-biennialoscillationofthesummerprecipitationoverYangtze-HuaiheValleyanditscorrelationfactors

ZHANG Jing1,ZHI Xie-fei1,MIAO Kai1,LUO Xiao-wei2

(1.Key Laboratory of Meteorological Disaster(NUIST),Ministry of Education,Nanjing 210044,China;2.Ejinaqi Meteorological Bureau in Inner Mongolia,Ejinaqi 735400,China)

Based on the summer(June—August) precipitation data from 11 stations over Yangtze-Huaihe valley from 1951 to 2010,the northern hemisphere mean sea level pressure field data provided by NCAR and the west Pacific subtropical high indexes,the interannual variability of the quasi-biennial oscillation(QBO) of the summer precipitation and its relationship with east Asia summer monsoon and west Pacific subtropical high were discussed by using Morlet wavelet transform,cross wavelet transform and correlation analysis method.The results showed that QBO component was very important in the interannual oscillation of summer precipitation field in Yangtze-Huaihe region,which experienced a course of changing from strong to weak,and then to strong again.In addition,the contemporaneous correlation between precipitation and QBO of summer monsoon intensity as well as subtropical high ridge was good.Their mutual impact was also shown in the interannual scale and there was obvious lagged and leading correlation respectively in four-year and one-year scales.

summer precipitation over the Yangtze-Huaihe valley;quasi-biennial oscillation(QBO);east Asian summer monsoon;west Pacific subtropical high

2012-10-30；改回日期2012-12-13

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41175078)；江蘇省高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目(PAPD)；江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(CXZZ13_05)

智協(xié)飛，博士，教授，研究方向?yàn)閿?shù)值天氣預(yù)報(bào)、短期氣候預(yù)測(cè)，zhi@nuist.edu.cn.

10.13878/j.cnki.dqkxxb.20121030006.

1674-7097(2014)05-0541-07

P426

A

10.13878/j.cnki.dqkxxb.20121030006

張璟,智協(xié)飛,繆鍇，等.2014.江淮流域夏季降水的準(zhǔn)兩年振蕩特征及其關(guān)聯(lián)因子分析[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),37(5):541-547.

Zhang Jing,Zhi Xie-fei,Miao Kai,et al.2014.Characteristics of the quasi-biennial oscillation of the summer precipitation over Yangtze-Huaihe Valley and its correlation factors[J].Trans Atmos Sci,37(5):541-547.(in Chinese)