東亞夏季風(fēng)和西太副高與貴州麻江汛期旱澇關(guān)系分析

周尚春，吳 慮，楊濱璐，顧 衡，舒冬香

1.貴州省黔東南州麻江縣氣象局，貴州麻江 557600；2.貴州省黔東南州凱里市氣象局，貴州凱里 556000

東亞處于季風(fēng)區(qū)，在我國除新疆、柴達(dá)木盆地中部西部、藏北高原西部、賀蘭山和陰山之北的內(nèi)蒙古地區(qū)屬于無季風(fēng)區(qū)外，其他地區(qū)均屬于季風(fēng)區(qū)，東亞夏季風(fēng)的強弱影響各個地區(qū)的旱澇。因此，我國大部分地區(qū)處于東亞季風(fēng)區(qū)，并且各個地區(qū)的旱澇均受東亞夏季風(fēng)的影響。貴州處于低緯度地區(qū)，高海拔，氣候地域差異較大，降水較豐富，也表現(xiàn)出較為顯著的旱澇異?，F(xiàn)象。肖艷林等[1]指出夏季降水具有空間分布不均的特點，以華南南部、云貴高原、四川盆地降水量為最多。汛期的降水異常對人民生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在威脅。韋小雪等[2]的研究表明，東亞季風(fēng)的活動及強弱很大程度上直接影響著西南地區(qū)干旱所覆蓋地區(qū)的面積和旱情的嚴(yán)重程度。施能[3]和陳月娟[4]等的研究表明，東亞夏季風(fēng)的強盛時期，我國夏季降水偏少，而20世紀(jì)60年代末至今，夏季風(fēng)強度總體偏弱。池再香等[5]的研究得出西太副高的變化對貴州黔東南地區(qū)夏季局地暴雨落區(qū)有較好的指示意義。王芬等[6]的分析研究表明，貴州夏季大部分區(qū)域的降水與西太副高面積指數(shù)、強度指數(shù)呈正相關(guān)，與脊線位置、西伸脊點呈負(fù)相關(guān)。東亞夏季風(fēng)區(qū)的主要雨帶常分布在西太平洋副熱帶高壓（以下簡稱西太副高）588 gpdm特征等高線的西側(cè)和北側(cè)，表明東亞夏季風(fēng)的影響因子中，西太平洋副熱帶高壓占據(jù)重要作用。因此，從東亞夏季風(fēng)的強弱和西太副高的活動來分析與貴州省麻江縣汛期旱澇的關(guān)系，為在今后汛期氣候預(yù)報分析提供指示作用。

1 資料與方法

1.1 資料選取

使用的資料包括貴州省麻江縣國家站1961—2020年汛期（4—9月）年總降水距平百分率、李建平等[7]定義的東亞夏季風(fēng)指數(shù)強度、中國氣象局國家氣候中心整編的西太副高1961—2020年4—9月月平均面積指數(shù)、強度指數(shù)、脊線位置、西伸脊點。

1.2 旱澇標(biāo)準(zhǔn)

利用貴州省麻江縣1961—2020年汛期（4—9月）降水距平百分率來判斷旱澇程度，為保證資料的完整性和連續(xù)性，本次研究的主要是國家站歷史氣象數(shù)據(jù)資料，其中降水距平百分率大于25%或小于25%時為降水異常偏多（少）。從圖1可以分別確定降水異常偏多年份：1965年、1976年、1977年、2000年、2015年、2018年、2020年； 降水異常偏少年份：1966年、1989年、2005年、2011年。結(jié)果表明，貴州省麻江縣汛期多為澇年，麻江縣地處貴州省黔東南州西部地區(qū)，這與孔德璇[8]等研究貴州典型澇年主要集中在黔東南州西部的結(jié)果一致。

1.3 東亞夏季風(fēng)指數(shù)強度

采用李建平定義的東亞夏季風(fēng)指數(shù)，得到1961—2020年東亞夏季風(fēng)指數(shù)序列（圖2）。以東亞夏季風(fēng)指數(shù)的強度來判斷強弱夏季風(fēng)年，≥1為強夏季風(fēng)年、≤-1為弱夏季風(fēng)年，分析下圖可知，強夏季風(fēng)年有1961年、1963年、1972年、1985年、1997年、2012年、2018年，弱夏季風(fēng)年有1980年、1983年、1988年、1995年、1996年、1998年、2003年、2008年、2010年、2013年、2017年、2020年。

1.4 西太平洋副熱帶高壓的變化特征

影響貴州省麻江縣汛期（4—9月）旱澇的重要因素是西太平洋副熱帶高壓，西太副高的活動直接影響麻江縣汛期的降水情況。圖3~圖6與圖1對比分析表明，麻江縣降水與西太副高面積指數(shù)、強度指數(shù)、西伸脊點呈正相關(guān)；與脊線位置呈負(fù)相關(guān)。麻江縣汛期降水偏多時，西太副高的面積處于擴(kuò)大的趨勢，強度也得以增強，西太副高西伸脊點偏西。

圖3 1961—2020年汛期（4—9月）平均西太副高面積指數(shù)平均變化

圖6 1961—2020年汛期（4—9月）平均西太副高西伸脊點平均變化

2 東亞夏季風(fēng)和西太副高對麻江縣汛期旱澇的影響

2.1 東亞夏季風(fēng)與麻江縣汛期旱澇的關(guān)系

將東亞夏季風(fēng)指數(shù)（圖2）與麻江縣汛期降水距平百分率時間序列（圖1）對比分析發(fā)現(xiàn)，從對應(yīng)的年份來看，在夏季風(fēng)弱年，麻江縣汛期以正常偏澇為主；夏季風(fēng)強年，麻江縣汛期以正常為主，在2018年麻江縣汛期降水處于異常偏多年；夏季風(fēng)正常年，麻江縣汛期以正常偏旱為主，2015年麻江縣汛期降水為異常偏多年。綜合表明，東亞夏季風(fēng)的強弱與麻江縣汛期旱澇有一定聯(lián)系，而且在東亞夏季風(fēng)的影響下麻江縣汛期降水為異常偏多[9]。

圖1 麻江1961—2020年汛期（4—9月）降水距平百分率時間序列

圖2 1961—2020年東亞夏季風(fēng)指數(shù)序列

圖4 1961—2020年汛期（4—9月）平均西太副高強度指數(shù)平均變化

圖5 1961—2020年汛期（4—9月）平均西太副高脊線位置變化

2.2 東亞夏季風(fēng)與麻江縣汛期西太平洋副高的關(guān)系

由表1可知，強弱東亞夏季風(fēng)與西太副高特征指數(shù)異常分布情況。強夏季風(fēng)年西太副高面積指數(shù)較常年偏小，強度偏弱，西伸脊點偏東，脊線位置偏北；弱夏季風(fēng)年西太副高面積指數(shù)較常年偏大，強度偏強，西伸脊點偏西，脊線位置偏南?？梢园l(fā)現(xiàn)強弱夏季風(fēng)年，西太副高的各個特征指數(shù)存在明顯的差異，這與吳姍薇等[10]的研究結(jié)論：西太副高脊線、西伸脊點和東亞夏季風(fēng)的相互作用較為復(fù)雜，不是絕對的同增同減關(guān)系一致。

表1 1960—2020年強弱夏季風(fēng)年4—9月西太副高特征異常分布

3 結(jié)束語

（1）東亞夏季風(fēng)的強弱與麻江縣汛期旱澇有一定的聯(lián)系，而且在東亞夏季風(fēng)的影響下麻江縣汛期降水為異常偏多，尤以2015年和2018年表現(xiàn)最明顯，這兩年麻江縣汛期降水都異常偏多。

（2）西太副高的面積指數(shù)、強度指數(shù)、西伸脊點是影響麻江縣汛期降水偏多的主要因素，麻江縣汛期降水量與西太副高面積指數(shù)、強度指數(shù)、西伸脊點呈正相關(guān)，與脊線位置呈負(fù)相關(guān)。

（3）由東亞夏季風(fēng)與麻江縣汛期西太副高的關(guān)系分析得出，弱夏季風(fēng)年，西太副高面積指數(shù)偏大，強度偏強，西伸脊點偏西，有利于麻江縣汛期降水異常偏多。