不同分布型El Nio事件次年宁夏春季降水的差异

李　欣，王素艳，郑广芬，丁小谨，周　虎，杨建玲

(1.宁夏气象防灾减灾重点实验室，宁夏　银川　750002；2.宁夏气候中心，宁夏　银川　750002)



李欣1,2，王素艳1,2，郑广芬1,2，丁小谨2，周虎2，杨建玲1

(1.宁夏气象防灾减灾重点实验室，宁夏银川750002；2.宁夏气候中心，宁夏银川750002)

摘要：利用1961～2014年春季宁夏20个气象站的降水及NCEP再分析等资料，重点分析了不同分布型El Nio事件次年宁夏春季降水的差异。结果表明：由于El Nio事件在1990年代以后主要转为中部型，宁夏春季降水对El Nio的响应也发生了变化，由之前在El Nio发生次年春季降水偏多，转为次年春季降水偏少。东部型和混合型El Nio事件次年春季，500 hPa高度距平场上欧亚中高纬地区环流分布及700 hPa水汽输送条件，均有利于宁夏出现降水；而中部型El Nio事件次年春季，青藏高原南侧以偏西风为主，青藏高原东南侧相对湿度较低，不利于宁夏春季出现降水。

关键词：不同分布型；El Nio；春季降水；宁夏

引言

ENSO对全球气候产生影响是众所周知的，一般暖位相(El Nio)与冷位相(La Nia)循环出现，由于ENSO现象内在的非线性特征，使得El Nio事件影响强于La nia事件[1]，众多学者投入大量精力研究El Nio对区域气候，尤其是对降水的影响。不同循环阶段、不同强度的El Nio对中国降水的影响差异很大[2-10]。

1资料和方法

1.1资料

所用资料包括：(1)宁夏1961～2014年20个气象站3～5月降水量观测资料；(2)1960～2014年美国NCEP/NCAR的月平均再分析高度场、风场、相对湿度资料；(3)国家气候中心的ENSO监测指数nio3、nio3.4、nio4指数及El Nio Modoki指数(EMI)资料。

1.2方法

ENSO指数的定义如下：

(1)

其中，[SSTA]C、 [SSTA]E和[SSTA]W分别表示热带太平洋中部(10°S～10°N，165°E～140°W)、东部(15°S～5°N，110°W～70°W)和西部(10°S～20°N，125°E～145°E)区域平均的海温距平[12]。

另外，还采用滑动相关、合成分析、M-K检验等统计方法，对不同分布型El Nio事件对宁夏春季降水的时空变化的可能影响进行研究。

2宁夏春季降水的时空特征

宁夏春季常年降水量不足50 mm，1961～2014年春季降水整体呈减少趋势，其中1998年为近54 a春季降水最多的一年，春季降水量为116.3 mm，1995年春季降水最少，仅为7.7 mm，较常年同期偏少84.4%；1960年代、1980年代出现春季降水偏多的年份较多，进入21世纪以来，14 a中有6 a春季降水偏多，偏多概率为43%(图1)。

图1　1961～2014年宁夏春季降水距平百分率变化

1981～2010年宁夏全区春季降水偏多概率为43.3%，中部干旱带降水偏多的概率最小，为40%。从全区各地春季降水偏多概率分布来看，除南部山区的隆德、泾源降水偏多概率为50.0%～56.7%，其他各地偏多概率均低于50%，在33.3%～46.7%之间(图2)。

图2　1981～2010年宁夏各地春季

图3　宁夏春季降水与各月nio指数的相关系数

图4　宁夏春季降水与前期冬季nio3指数(a，b)和前期夏季EMI指数(c，d)

由图4c和图4d可知，宁夏春季降水与前期夏季EMI指数之间的11 a滑动相关系数在1976年左右发生突变，由之前的正相关逐渐转向负相关，且在1986年以后，这种负相关关系愈加显著，通过0.05的信度检验。结合前面El Nio事件的分类，发现1990年代以后出现的El Nio事件主要以中部型为主，说明在1990年代以前El Nio发生次年，宁夏春季降水容易偏多，之后，当出现中部型El Nio事件时，宁夏春季降水主要以偏少为主。

图5　不同分布型El Nio事件次年宁夏春季降水偏多概率

将宁夏春季降水与同期500 hPa高度场求相关(图6)。可以看出，在欧亚范围内中高纬相关系数呈现“+ - +”的分布，乌拉尔山及其以西为正相关关系，咸海为负相关中心，另一正相关中心位于日本海。

图6　宁夏春季降水与同期500 hPa

图7　东部型(a, b, c)、中部型(d, e, f)、混合型(g, h, i)El Nio

4结论

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Impacts of Different Types El Nio Events on the Next Spring Precipitation in Ningxia

LI Xin1,2，WANG Suyan1,2，ZHENG Guangfen1,2，DING Xiaojin2，ZHOU Hu2，YANG Jianling1

(1．KeyLaboratoryofPreventingandReducingMeteorologicalDisasterofNingxia,Yinchuan750002,China; 2.NingxiaClimateCenter,Yinchuan750002,China)

Abstract:Based on the monthly precipitation data in spring at 20 weather stations in Ningxia and reanalysis data provided by National Centers for Environmental Prediction (NCEP) from 1961 to 2014， the impacts of El Nio events with different types on the next spring precipitation in Ningxia were analyzed．The results show that the response of the next spring precipitation in Ningxia to El Nio had changed due to the El Nio event being mainly the Central Pacific type after the 1990s, and the spring precipitation patterns changed from more to less in Ningxia. The probabilities of the anomalously more precipitation and atmospheric circulations were different under the influence of different types El Nio events. Under the influence of the Eastern Pacific and Mixed types of El Nio events, the distribution of 500 hPa circulation, the water transport and wind field on 700 hPa over Ningxia were benefical to produce rainfall in the next spring, and would possibly induce to increase the probability of the anomalously more spring precipitation. However, under the impact of the Central Pacific type of El Nio, the westerly winds on 700 hPa predominated over southern Tibet Plateau and the relative humidity on 700 hPa was less over southeastern Tibet Plateau, which would possibly induce the probability of spring precipitation decrease.

Key words:different types; El Nio; spring precipitation; Ningxia

中图分类号：P732

文献标识码：A

文章编号：1006-7639(2016)-02-0290-07

doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2016)-02-0290

作者简介：李欣(1983- )，女，回族，宁夏同心人，硕士，工程师，主要从事气候及气候变化研究.E-mial:lixin_720@163.com通讯作者：王素艳(1974-)，女，宁夏中宁人，硕士，高级工程师，主要从事气候、气候资源及气候灾害评估方面的工作. E-mail：nxwsy_cn@sina.com

基金项目：公益性行业(气象)科研专项(GYHY201306027)、公益性行业(气象)科研重大专项(GYHY201506001)和气象关键技术集成与应用项目(CMAGJ2015M65)共同资助

收稿日期：2015-09-21；改回日期：2015-10-17

李欣，王素艳，郑广芬，等.不同分布型El Nio事件次年宁夏春季降水的差异[J].干旱气象，2016，34(2)：290-296, [LI Xin, WANG Suyan, ZHENG Guangfen, et al. Impacts of Different Types El Nio Events on the Next Spring Precipitation in Ningxia[J]. Journal of Arid Meteorology, 2016, 34(2):290-296], doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2016)-02-0290