北大西洋海溫對寧夏春末夏初降水影響及成因研究

楊建玲，張肅詔，馬珺玢，王 岱，黃 瑩

（1.中國氣象局旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏 銀川 750002；2.寧夏氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏銀川750002；3.寧夏回族自治區(qū)氣象科學(xué)研究所，寧夏 銀川 750002）

北大西洋海表面溫度（SST）的變化與北大西洋濤動（NAO）密切相關(guān)，在月和季節(jié)尺度上北大西洋熱帶外SST 的分布由其上方大氣驅(qū)動［1］，Bjerknes［2］早期研究發(fā)現(xiàn)北大西洋SST 隨大氣變化而變化，其冬季主要的模態(tài)“三核”結(jié)構(gòu)（亦稱“三極子”），是由大氣NAO強(qiáng)迫海洋的結(jié)果，后來很多觀測分析和模擬研究都證實(shí)了這一點(diǎn)［3-6］。NAO增強(qiáng)時(shí)，冰島低壓加深，其西側(cè)北風(fēng)異常帶來高緯度冷空氣，海氣溫差加大，海洋通過感熱通量損失的熱量也增加，拉布拉多海區(qū)失熱降溫；中緯度海區(qū)由于亞速爾高壓加強(qiáng)使得30°N附近西風(fēng)減弱，感熱通量和潛熱通量損失變小，海洋增溫；副熱帶海區(qū)則由于高壓南側(cè)信風(fēng)增強(qiáng)，海洋失熱增強(qiáng)，形成高、中、低緯度海溫異?！?+-”的“三極子”結(jié)構(gòu)。然而NAO 對北大西洋上層海洋異常信號并非只有單向作用，北大西洋海溫異常的“三極子”模態(tài)能夠?qū)﹄S后的大氣NAO產(chǎn)生正反饋?zhàn)饔茫?-9］。

北大西洋海溫異常不但對其上空的區(qū)域性氣候有重要影響［10］，而且能夠通過激發(fā)歐亞中高緯度異常波列而影響東亞季風(fēng)區(qū)氣候［11-18］，另外對位于熱帶地區(qū)的南海和孟加拉灣反氣旋［19］、太平洋西北部副熱帶高壓［20-21］等影響中國氣候異常的主要大氣環(huán)流系統(tǒng)也有顯著影響。有最新研究［22-23］發(fā)現(xiàn)北大西洋海溫異常對2016 年中國夏季降水有顯著影響。寧夏地處中國西北地區(qū)東部中心區(qū)域，屬于干旱、半干旱地區(qū)，降水異常變化對于寧夏農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)影響重大。已有較多研究揭示出熱帶太平洋和印度洋海溫異常對西北地區(qū)東部和寧夏降水有顯著影響［24-29］。關(guān)于北大西洋海溫異常對西北地區(qū)東部降水影響的研究相對較少，近期有研究發(fā)現(xiàn)北大西洋海溫與西北地區(qū)東部4月［30］和夏季降水異常有顯著聯(lián)系［24,31］，而且這種關(guān)系在氣候預(yù)測業(yè)務(wù)中也得到了較好應(yīng)用。為了較全面理清北大西洋海溫異常對寧夏春夏之交4—6 月降水異常的影響，本文利用長時(shí)間序列資料研究了北大西洋海溫異常主要模態(tài)與寧夏4—6 月降水異常的關(guān)系及其年代際變化，并進(jìn)一步揭示了海溫與降水異常聯(lián)系的大氣環(huán)流異常成因及機(jī)理，研究結(jié)果有助于對寧夏降水異常成因的認(rèn)識，并為預(yù)測提供了科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

1961—2021 年寧夏20 個(gè)氣象測站（圖1）逐月降水量資料來源于寧夏氣候中心，月平均500 hPa高度場、850 hPa 風(fēng)場資料來自美國NCEP/NCAR（https://psl.noaa.gov/data/gridded/index.html），1960—2021 年逐月SST 資料從Hadley 中心獲?。╤ttps://www.metoffice.gov.uk/），分辨為1°×1°。北大西洋“三極子”指數(shù)NATI 數(shù)據(jù)來源于國家氣候中心內(nèi)網(wǎng)。當(dāng)北大西洋中緯度區(qū)域（40°W～70°W，25°N～40°N）海溫正異常，高緯度區(qū)域（20°W～50°W，50°N～60°N）和低緯度區(qū)域（20°W～60°W，10°N～20°N）海溫負(fù)異常，NATI為正，對應(yīng)北大西洋“三極子”為正位相，反之為負(fù)位相。本文中定義的“三極子型”正負(fù)位相與“三極子”正負(fù)位相似，只是中、高、低異常中心的區(qū)域范圍分別略有差異。

采用經(jīng)驗(yàn)正交分解方法EOF、典型相關(guān)、t檢驗(yàn)等統(tǒng)計(jì)方法研究北大西洋海溫對寧夏4—6 月降水異常主要模態(tài)的影響，考慮到北半球20 世紀(jì)70 年代中后期的氣候突變，以及20 世紀(jì)80 年代以來氣候變暖等對北大西洋海溫和寧夏降水關(guān)系的影響，選取1981—2020 年，研究該時(shí)段內(nèi)寧夏4—6 月降水異常主模態(tài)EOF1、EOF2 時(shí)間系數(shù)與北大西洋海溫的空間相關(guān)關(guān)系，確定顯著相關(guān)的海溫異常分布模態(tài)。采用合成分析和波作用通量［32-33］研究海溫異常引起的Rossby 波異常傳播影響降水的大氣環(huán)流異常成因和機(jī)理。

2 寧夏4—6月降水異常主模態(tài)

寧夏春夏之交4—6 月降水量年際異常變化對當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物播種、出苗和生態(tài)草地返青生長有重要影響。寧夏4—6 月降水異常主要以全區(qū)域異常符號一致的EOF第一模態(tài)，以及南北區(qū)域異常符號相反的EOF第二模態(tài)為主，其中，5月第一模態(tài)的方差占比最高，為71%，4 月、6 月略低，分別為66.3%和61.6%；第二模態(tài)6月方差相對占比較大為13.7%，5月最小，為9.7%。4—6 月逐月降水異常EOF1、EOF2 兩個(gè)模態(tài)的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率在75.3%～80.7%（表1），總體占比較大，故只分析北大西洋海溫異常對寧夏4—6 月降水異常EOF1、EOF2 兩個(gè)模態(tài)的影響。

表1 寧夏4—6月降水異常EOF1、EOF2的方差貢獻(xiàn)及其累計(jì)方差貢獻(xiàn)Tab.1 The variance contribution rates and their cumulative of precipitation anomaly EOF1、EOF2 in Ningxia from April to June /%

寧夏4—6 月降水異常EOF1 空間分布很相似，均為全區(qū)異常符號一致的分布模態(tài)（圖2a～圖2c），異常大值區(qū)大都位于寧夏中部及其偏北地區(qū)，南北兩頭異常值較??；EOF1時(shí)間系數(shù)演變各月不同，其中，6 月存在較明顯的年代際變化特點(diǎn)，20 世紀(jì)80年代中期以前，年際變率小，以后年際變率變大，其他各月的變化特點(diǎn)不明顯。寧夏4—6 月降水異常EOF2 空間分布為南北降水異常符號相反的模態(tài)（圖2d～圖2f），正負(fù)分界線在鹽池、同心、中衛(wèi)和中寧一帶，即引黃灌區(qū)和中部干旱帶至南部山區(qū)異常符號相反；EOF2 時(shí)間系數(shù)演變各月均有較明顯年際變率（圖3），但年代際趨勢不明顯。以6 月為例，20世紀(jì)60—70年代年際變率較小，之后年際變率有所增大，結(jié)合空間分布和時(shí)間系數(shù)，近10 a寧夏6月降水EOF2以北少南多異常分布為主。

圖2 寧夏4—6月降水異常EOF1、EOF2空間分布Fig.2 The spacial ditributions of precipitation anomalies EOF1、EOF2 in Ningxia from April to June

圖3 寧夏4—6月降水異常EOF1、EOF2時(shí)間系數(shù)演變及趨勢Fig.3 The EOF1、EOF2 time series and their trends of precipitation anomalies in Ningxia from April to June

3 北大西洋海溫異常與寧夏4—6 月降水異常的關(guān)系及其年代際變化

3.1 海溫與降水異常主模態(tài)的顯著相關(guān)及差異

通過分析寧夏春夏之交4—6 月逐月降水異常EOF1、EOF2 主模態(tài)與超前0～6 個(gè)月（0 代表同期，下同）北大西洋海溫異常（SSTA）的相關(guān)性（圖4），發(fā)現(xiàn)寧夏4月降水EOF1、5月降水EOF1、EOF2，及6月EOF2 與北大西洋SSTA 存在持續(xù)穩(wěn)定的顯著相關(guān)性，相關(guān)顯著的海溫異常分布與北大西洋典型“三極子”的3個(gè)異常中心區(qū)域部分相似，但各月顯著區(qū)域略有差異，故將本文的海溫異常稱為“三極子型”海溫異常。

圖4 1981—2021年寧夏4—6月降水EOF1、EOF2時(shí)間系數(shù)與同期和前期北大西洋SSTA的相關(guān)分布Fig.4 The correlation distributions between EOF1 and EOF2 time series of precipitation anomaly in Ningxia from April to June and simultaneous and preceding SSTA of the North Atlantic in the period of 1981 and 2021

寧夏4月降水EOF1異常模態(tài)與前期1—3月和同期4月北大西洋海溫異常均存在持續(xù)的顯著相關(guān)性（圖4a，圖4b）。同期相關(guān)存在3個(gè)顯著相關(guān)區(qū)域，分別位于北大西洋高緯度50°N、中緯度30°N 和低緯度20°N附近，中緯度的相關(guān)性高且相關(guān)顯著的區(qū)域較大，高緯度次之，低緯度最小，當(dāng)海溫超前1～3個(gè)月時(shí)，相關(guān)分布區(qū)域與同期大致相似，只是相關(guān)性有所減小，且低緯度區(qū)域的減小比較明顯一些。根據(jù)相關(guān)分布，結(jié)合4月降水異常EOF1時(shí)間系數(shù)和空間分布可知，冬春季1—4月北大西洋中緯度區(qū)域海溫正異常、高緯度和低緯度海溫負(fù)異常，即“三極子型”正位相，寧夏4 月降水易偏多。反之對應(yīng)“三極子型”負(fù)位相，寧夏4月降水易偏少。另外通過寧夏引黃灌區(qū)、中部干旱帶、南部山區(qū)3個(gè)不同區(qū)域平均的4 月降水異常與北大西洋海溫相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，北部引黃灌區(qū)和南部山區(qū)降水異常對海溫的響應(yīng)比中部干旱帶更顯著。

與4 月不同，寧夏5 月降水異常EOF1 和EOF2兩個(gè)模態(tài)都與海溫有顯著相關(guān)性，且超前3～5個(gè)月，即前期12月—次年2月北大西洋SSTA 存在持續(xù)顯著相關(guān)，而與同期和超前1～2 個(gè)月的海溫相關(guān)性反而不顯著，相關(guān)顯著的區(qū)域范圍與4 月相比較小。與5月降水EOF1相關(guān)顯著的海溫異常區(qū)域，主要位于中、低緯度40°N 和20°N 附近（圖4c，圖4d），其中心位置正好位于典型北大西洋“三極子”中、低緯度異常中心附近。與5 月降水異常EOF2 相關(guān)顯著的區(qū)域在高、中、低緯度存在3 個(gè)顯著區(qū)域，其與北大西洋典型“三極子”海溫異常分布型對應(yīng)的3個(gè)海溫異常分布中心很相似。對應(yīng)前期12 月—次年2 月北大西洋“三極子型”正位相，即北大西洋中緯度A1區(qū)域海溫正異常、低緯度A3 區(qū)域海溫負(fù)異常（圖4d），寧夏5 月易出現(xiàn)全區(qū)降水偏少，反之偏多。前期12 月—次年2 月北大西洋中緯度A1 區(qū)域海溫正異常，高緯度A2 區(qū)域和低緯度A3 區(qū)域海溫負(fù)異常（圖4f）），寧夏5月降水易出現(xiàn)北部偏少，南部偏多，反之北部偏多，南部偏少。綜合來看，北大西洋“三極子型”正（負(fù)）位相，易引起寧夏5月全區(qū)降水偏少（偏多），且北部偏少（偏多）更明顯。

6 月與4 月、5 月都不同，寧夏6 月降水EOF2 與北大西洋海溫異常存在持續(xù)顯著相關(guān)性，而EOF1與海溫的相關(guān)性不顯著。6 月降水EOF2 與前期12月—同期6 月的海溫都存在持續(xù)的顯著相關(guān)，顯著海溫異常分布型為典型“三極子”分布（圖4g，圖4h），當(dāng)海溫超前3～5 個(gè)月時(shí)，中緯度顯著區(qū)域明顯減小，顯著區(qū)域主要位于高、低緯度。對應(yīng)冬季12月持續(xù)到初夏6月的北大西洋“三極子型”正（負(fù)）位相，寧夏6月降水易出現(xiàn)北少南多（北多南少）。

綜上所述，前期冬春季北大西洋海溫異常為“三極子型”正（負(fù)）位相，即中緯度海溫異常偏高（低），中、低緯度海溫異常偏低（高），有利于寧夏春夏之交降水4月全區(qū)異常偏多（偏少）、5月全區(qū)異常偏少（偏多），北部偏少（偏多）更明顯，6月北少南多（北多南少）。

3.2 海溫異常與降水關(guān)系的年代際趨勢

北大西洋“三極子型”模態(tài)與寧夏春夏之交4—6 月降水異常顯著相關(guān)，其與典型“三極子”海溫異常分布型雖然相似，但是異常中心的區(qū)域位置和范圍存在差異，為了分析兩者的相似程度，根據(jù)圖4中黑色方框所示的顯著相關(guān)區(qū)域，定義“三極子型”海溫指數(shù)，如公式（1）所示：

式中：A1、A2和A3分別代表圖4中北大西洋中緯度、高緯度和低緯度相關(guān)顯著區(qū)域；SSTA(A1)、SSTA(A2)和SSTA(A3)分別代表A1、A2和A3區(qū)域內(nèi)海溫異常平均值（表2），NATi 代表NAT41、NAT51、NAT52 和NAT62，即分別為寧夏4 月降水EOF1、5 月降水EOF1、5 月降水EOF2 和6 月降水EOF2 與北大西洋海溫顯著相關(guān)的“三極子型”指數(shù)。

表2 與寧夏4—6月降水異常顯著相關(guān)的北大西洋海溫異常區(qū)域范圍Tab.2 The latitude and longitude range of the North Atlantic SSTA significantly associated with the precipitation from April to June in Ningxia

典型“三極子”指數(shù)NATI 與“三極子型”指數(shù)NAT41、NAT51、NAT52和NAT62指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.661～0.958（表3），均遠(yuǎn)大于99%置信度檢驗(yàn)臨界值0.327，說明“三極子型”與典型“三極子”高度似度。

表3 北大西洋“三極子”指數(shù)（NATI）與“三極子型”指數(shù)的相關(guān)系數(shù)Tab.3 The correlation coefficients between the triple index(NATI)and triple type index of the North Atlantic Ocean

利用北大西洋“三極子型”海溫指數(shù)，分析其與寧夏4—6月降水異常關(guān)系的年代際演變，為了便于比較，將寧夏5月降水EOF1與海溫指數(shù)的相關(guān)系數(shù)乘以-1（圖5）。發(fā)現(xiàn)自20 世紀(jì)60 年代初以來相關(guān)關(guān)系均呈明顯一致的增大趨勢，20世紀(jì)80年代初期—中期均發(fā)生突變，相關(guān)性由不顯著變?yōu)轱@著，且在小波動中有增大趨勢。1998—2021年寧夏4月降水EOF1 與前期2 月“三極子型”指數(shù)NAT41 相關(guān)最好，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.565，大于置信度為95%和99%的臨界值0.433 和0.549；寧夏5 月降水EOF1 與前期1月NAT51 關(guān)系最好，相關(guān)系數(shù)為0.652；寧夏5 月降水EOF2 與前期2 月NAT52 關(guān)系最好，相關(guān)系數(shù)為0.579；寧夏6 月降水EOF2 與4 月NAT62 關(guān)系最好，且在1991—2011年關(guān)系最顯著，相關(guān)系數(shù)為0.650，1998—2021 年相關(guān)性略有下降，相關(guān)系數(shù)為0.390，通過了90%顯著性檢驗(yàn)（臨界值0.369），但是未通過95%顯著性檢驗(yàn)。

圖5 寧夏4—6月降水EOF時(shí)間系數(shù)與北大西洋“三極子型”海溫指數(shù)的21 a滑動相關(guān)Fig.5 The 21-year running correlations between EOF time series of the precipitation from April to June in Ningxia and triple type index of the North Atlantic SSTA

因此，北大西洋“三極子型”海溫異常與寧夏春夏之交4—6 月降水異常主模態(tài)總體呈年代際增強(qiáng)趨勢，20世紀(jì)80年代初期—中期以來相關(guān)性顯著且在波動中有增大趨勢，這為預(yù)測寧夏4—6月農(nóng)事關(guān)鍵期的降水異常提供了前兆信號。

4 海溫影響降水異常的大氣環(huán)流成因

從已有研究可知，北大西洋海溫異常大多是通過影響其上空的大氣環(huán)流異常模態(tài)，即北大西洋濤動NAO，并通過影響北半球大氣遙相關(guān)波列影響北大西洋以外地區(qū)的氣候異常，北大西洋海溫異常模態(tài)對寧夏降水的影響必然通過影響大氣環(huán)流異常而實(shí)現(xiàn)。局地同期海溫和大氣之間相互影響，因此同期的相關(guān)性并不能代表海洋對大氣的影響。而當(dāng)海溫超前大氣時(shí)，與前期海溫異常持續(xù)相關(guān)顯著的大氣環(huán)流異?？梢源硎菍Ｑ螽惓５捻憫?yīng)。北大西洋海溫異常具有較好的持續(xù)性，1—6月滯后相關(guān)系數(shù)絕大部分在0.7～0.9。正是持續(xù)異常的北大西洋海溫通過影響北半球大氣環(huán)流從而影響寧夏降水異常。通過分析北大西洋海溫異常與500 hPa 高度場、850 hPa 風(fēng)場異常及其輻合輻散等大氣環(huán)流異常的相關(guān)性，以及TN波作用通量異常分布，來研究北大西洋海溫異常影響寧夏4—6 月降水異常的成因。用北大西洋典型“三極子”指數(shù)NATI 和本文定義的“三極子型”NAT41、NAT51、NAT52 和NAT62指數(shù)與北半球大氣環(huán)流異常進(jìn)行分析，其結(jié)果非常相似，只是“三極子型”指數(shù)結(jié)果的顯著區(qū)域更明顯一些，本文采用NATI指數(shù)的結(jié)果進(jìn)行分析。

對應(yīng)冬春季持續(xù)異常的北大西洋“三極子型”海溫異常正位相，4—6 月北大西洋區(qū)域500 hPa 大氣高度場異常在南北方向?yàn)椤柏?fù)-正-負(fù)”分布型，中高緯異常中心為典型的南北“蹺蹺板”NAO 分布型。同時(shí)在歐亞從地中?！毡竞５拇蠓秶鷧^(qū)域存在明顯的“正-負(fù)-正”高度場異常波列（圖6），該波列在4—6 月的異常強(qiáng)度和中心位置在各月存在差異。4 月異常波列中心位置分別位于地中海東部、烏拉爾山，以及我國華北至東北地區(qū)（圖6a，圖6b），歐亞地區(qū)呈兩脊一槽異常型，中高緯度以經(jīng)向型異常為主，烏拉爾山地區(qū)負(fù)異常和華北東北地區(qū)正異常形成“西低東高”分布型，這與已有研究結(jié)論相一致［30］。寧夏受該“西低東高”異常環(huán)流控制，這也正是寧夏4月降水異常偏多的典型形勢。

圖6 北大西洋“三極子型”海溫異常與500 hPa大氣位勢高度距平場（H500）相關(guān)圖（等值線）Fig.6 The correction maps(contour)of the North Atlantic triple type SSTA index and 500 hPa atmospheric geopotential height anomaly fields(H500)

5 月、6 月異常波列分布型大體與4 月相似，但異常中心的位置總體持續(xù)向北偏移，這與4—6月北半球隨著從春季向夏季轉(zhuǎn)換對應(yīng)大氣環(huán)流系統(tǒng)整體向北極移動相一致。4—5 月位于我國東部的高度場正異常區(qū)域向北推進(jìn)到貝加爾湖以南地區(qū)（圖6c，圖6d），顯示出在南北形成兩個(gè)正異常中心的趨勢，北部貝加爾湖以南地區(qū)的正異常區(qū)域偏大偏強(qiáng)，寧夏位于該異常中心的西南部，受高度場正異?？刂疲邓傮w易偏少，北部偏少更明顯。5—6月貝加爾湖以南的正異常中心繼續(xù)向北延伸至貝加爾湖以北地區(qū)（圖6e，圖6f），并與與我國東部地區(qū)的正異常中心分裂，形成兩個(gè)正異常中心，貝加爾湖以北地區(qū)的異常偏大偏強(qiáng)。我國北方地區(qū)在這兩個(gè)正異常中心之間為弱負(fù)異常過渡帶，寧夏北部受“北高南低”異常形勢控制，南部受“西低東高”異常環(huán)流控制，寧夏降水易出現(xiàn)北部偏少，南部偏多的EOF2模態(tài)。

為了進(jìn)一步說明北大西洋海溫異常為什么易引起寧夏6月南北降水異常符號相反的EOF2模態(tài)，而不是全區(qū)一致的EOF1模態(tài)，對比分析寧夏6月降水EOF1、EOF2異常對應(yīng)的北半球500 hPa位勢高度場異常分布（圖7），發(fā)現(xiàn)寧夏6月降水異常EOF2模態(tài)對應(yīng)的大氣環(huán)流異常（圖7b），總體與北大西洋海溫異常引起大氣環(huán)流異常分布（圖6e，圖6f）非常相似。對應(yīng)寧夏6 月降水北少南多異常分布型，大氣環(huán)流異常在北大西洋從南到北為明顯的+-+波列，北半球中高緯從北大西洋到歐亞貝加爾湖為高度場正異常，東亞從南到北為+-+高度場異常分布，寧夏南部受“西低東高”異常環(huán)流控制，北部受“北高南低”異常形勢控制，而對應(yīng)寧夏6月降水全區(qū)一致偏多的EOF1模態(tài)對應(yīng)從烏拉爾山—貝加爾湖—日本區(qū)域至北太平洋的歐亞中高緯地區(qū)顯著異常波列（圖7a），這顯然與北大西洋海溫異常引起的6月大氣環(huán)流異常明顯不同。

圖7 寧夏6月降水EOF1(a)、EOF2(b)時(shí)間系數(shù)與500 hPa高度場異常相關(guān)系數(shù)（等值線）Fig.7 The correlation maps(contour)of the precipitation EOF1(a)、EOF2(b)time series in Ningxia and 500 hPa geopotential height anomaly fields in June

對流層低層，北大西洋“三極子型”海溫異常也引起相應(yīng)的風(fēng)場異常（圖8）。對應(yīng)“三極子型”正位相，4 月對流層低層寧夏受東北亞異常反氣旋西南部異常東南風(fēng)影響，輸送異常偏多水汽，有利于降水異常偏多（圖8a，圖8b）；5月受貝加爾湖到東亞異常反氣旋控制（圖8c，圖8d），寧夏區(qū)域存在明顯氣流輻散，有利于降水偏少；6月寧夏北部受貝加爾湖區(qū)域大范圍異常反氣旋底部異常偏東北風(fēng)影響（圖8e，圖8f），氣流輻散，易造成降水偏少，而寧夏南部受東亞異常反氣旋西部弱異常偏南風(fēng)影響，并與寧夏北部較強(qiáng)的異常偏北風(fēng)在寧夏南部相遇輻合，有利于降水偏多，故此形成寧夏6 月南多北少的降水異常分布型。對應(yīng)“三極子型”異常負(fù)位相，大氣環(huán)流異常的情況則相反。

圖8 北大西洋“三極子型”海溫異常與850 hPa大氣水平異常風(fēng)場（U850）相關(guān)圖Fig.8 The correction maps(vector)of the North Atlantic triple type SSTA index and 850 hPa atmospheric horizontal wind anomaly fields(U850)

綜上所述，北大西洋海溫異常對寧夏4—6月降水異常的影響，主要通過引起歐亞大陸異常波列而實(shí)現(xiàn)，這一點(diǎn)各月相似，但波列異常的地理位置和強(qiáng)度各月存在差異，該差異主要是由于隨著北半球季節(jié)轉(zhuǎn)換引起異常環(huán)流異常系統(tǒng)向北移動，從而引起寧夏降水異常分布模態(tài)各月差異。

5 結(jié)論

（1）北大西洋海溫與寧夏春末夏初4—6 月降水異常的關(guān)系自1961年以來均呈增大趨勢，20世紀(jì)80年代初以來，北大西洋“三極子型”海溫異常對寧夏4—6月降水有持續(xù)的顯著影響，對寧夏降水預(yù)測有明確指示意義。對應(yīng)前期冬春季北大西洋“三極子型”海溫異常正（負(fù)）位相，即北大西洋中緯度西部暖（冷）異常，高緯度和低緯度海域海溫冷（暖）異常，寧夏降水易出現(xiàn)4月偏多（少），5月偏少（多），6月北少南多（北多南少）。

（2）前期冬春季北大西洋“三極子型”海溫異常對后期4—6月的大氣環(huán)流有持續(xù)顯著的影響，在北大西洋區(qū)域表現(xiàn)為典型的南北“蹺蹺板”NAO 異常分布，同時(shí)，在歐亞大范圍從地中海到日本海存在顯著波列，海溫異常對寧夏4—6 月降水的影響，主要通過引起歐亞大陸異常波列而實(shí)現(xiàn)，各月異常波列的中心位置和強(qiáng)度存在差異。

（3）“三極子型”海溫異常正位相，4月在寧夏區(qū)域形成對流層中層500 hPa“西低東高”典型異常降水偏多環(huán)流形勢，低層850 hPa偏南風(fēng)異常，有利于南方暖濕氣流輸送，降水易偏多。5 月較4 月500 hPa波列的異常中心偏北、偏西，東亞地區(qū)高度場正異常中心向貝加爾湖地區(qū)伸展，寧夏受高度場正異?？刂?，低層為異常輻散風(fēng)場，降水易偏少。6 月500 hPa 貝加爾湖以南地區(qū)正異常中心繼續(xù)向北發(fā)展至貝加爾湖以北地區(qū)，并與我國東部正異常區(qū)域分裂成兩個(gè)中心，使得寧夏北部受“北高南低”異常形勢控制，南部受“西低東高”異常環(huán)流控制，低層寧夏北部為異常偏東北風(fēng)，氣流輻散，降水偏少，南部為弱異常偏南風(fēng)，氣流輻合，有利于降水偏多，形成南多北少型。對于北大西洋“三極子型”海溫異常負(fù)位相,大氣環(huán)流異常和降水異常則相反。