东部型、中部型ENSO影响长江流域降水的调查与分析

王淼 曹润东 姚瑶 周心易 高参

（南京信息工程大学江苏南京210044）

东部型、中部型ENSO影响长江流域降水的调查与分析

王淼 曹润东 姚瑶 周心易 高参

（南京信息工程大学江苏南京210044）

本文通过调查1951-2007年发生的多次ENSO事件的太平洋海表面温度变化情况将其分为四种类型，分析这四种事件在不同阶段的夏季环流形势和850hPa风场，从而讨论西太平洋副热带高压（以下简称副高）和夏季风对长江流域夏季降水情况的影响，结果表明：不同类型的El Nin˜o和La Nin˜a事件与夏季副高强度、西伸脊点以及脊线位置关系密切，且影响夏季风的强弱变化。东部型El Nin˜o主要是副高的变化影响降水，而中部型事件则是通过风场响应来影响降水的变化，且两类事件中雨带都有从长江以北到长江中下游偏南地区的移动过程；东部型La Nin˜a时期副高显著减弱东退，使长江流域降水量减少，中部型La Nin˜a在发展年因为副高脊线北抬，长江以北出现雨带，在消退年因为副高有北抬且长江中下游有偏南风的风速辐合带，东南地区偏南风加强，有两个雨带分别位于黄河-长江中下游和长江以南。

东部型；中部型ENSO事件；副高；夏季风；长江流域降水

1 研究背景

1.1 ENSO及其研究进展

厄尔尼诺（El Nin˜o）现象是指赤道中东部太平洋海温异常增加的现象。而南方涛动（Southern Oscillation）则是发生在东南太平洋与印度洋及印尼地区之间的气压存在反相关关系。Bjerknes[1]较早指出这两个现象实则是热带太平洋海气相互作用的不同表示，所以将这两种现象统称为ENSO现象。

ENSO事件的分类方法目前有较多的研究，董宇佳、孟祥庆[2]进行了详细的总结。研究表明，ENSO事件海表温度异常中心的位置不同会引起不同的环流异常[2]，而传统El Nin˜o现象是指赤道东太平洋南美沿岸的增温向西传播至中太平洋；中部型的El Ni?o则是中太平洋最先开始增温，一路传播到东太平洋南美沿岸[3]。

1.2 研究方向

本文根据1951-2007年12次El Nino事件，10次La Nina事件的气象数据，分析东部型El Nino、中部型El Nino、东部型La Nina和中部型La Nina这四种事件的海表面温度变化过程，以及500hPa和850hPa上大气环流对不同海温变化过程的响应，考虑副高和夏季风对降水的影响，以期说明不同类型ENSO对我国长江流域夏季降水的不同影响。

1.3 所用资料和方法

1.3.1 1951-2007年6、7、8月中国160站月平均降水量，以这57年夏季月平均降水为平均场，分析不同类型事件的降水异常实况。

1.3.2 NOAA延伸再建的海表面温度资料，以1951-2007年平均海表温度为背景场，以150°W为分界线分类东、中部型事件。

1.3.3 NCEP/NCAR 1951-2007年1～12月的500 hPa月平均高度场资料和850 hPa月平均风场资料，分析不同类型ENSO的夏季平均大气环流及距平状况。

2 东、中部型两类ENSO事件对应年的降水实况（图略）

El Nin o事件的发展年到消退年，雨带有明显的南移，降水明显增强，东部型El Nino的发展年，多雨带位于黄河与长江中下游之间的大范围地区，长江中游以南地区异常少雨，消退年雨带移至长江中游及下游以南地区，且异常范围扩大；相比东部型El Nino，中部型事件的异常降水更为集中，发展年雨带位于黄河与长江下游之间的地区，长江下游以南地区异常少雨，消退年雨带南移，呈狭窄带状分布在长江中下游地区。东部型La Nin˜a发生时我国东部大范围地区少雨，只有发展年在黄河下游山东半岛有降水异常增强；中部型La Ni n˜a的发展年我国东部降水多在黄河中下游及其以北地区，消退年多雨带有两个，呈南北分布，北部雨带位于黄河长江中下游，南部雨带位于长江以南。

3 东、中部型两类ENSO事件的海表温度变化（图略）

3.1 El Nino

首先，就海温来看，整个事件发展过程中东部型事件明显强于中部型事件；其次，中部型El Nino处于暖性背景中，而东部型El Nino发生时在太平洋会出现西部与东部海温的相反距平；还有，虽然两者都在发展年冬季出现峰值，但中部型El Nin o明显弱于东部型El Nino此时的海温距平峰值，也说明了东部型El Nin o 较中部型El Nino海温变化更大。这些不同会对大气环流变化有不同的指导意义，让我们有进一步的研究意义。

3.2 La Nina

对于东部型La Nina，从初生到衰退它的活动范围都在太平洋东部，且海温变化幅度较小。而中部型La Nina在发展年春季初生于太平洋东部，后来逐步向中部扩展，在发展年冬季达到鼎盛，次年春夏季该事件在太平洋东部有显著衰减。两种La Nina 事件发生区域不同，且中部型La Nina明显强于东部型La Nina的海温距平峰值，海温变化幅度也明显更大。

4 东、中部型两类ENSO事件对应年夏季的环流状况

4.1 El Nino

图1 .a东部型El Nino消退年500 hPa高度场和850 hPa风场(左)及其距平(右)

图1 .b中部型El Nino消退年500 hPa高度场和850 hPa风场(左)及其距平(右)

东部型El Nino在发展年夏季副高范围较小，位于海上，强度有所减弱，此时副高对降水的影响不大，但850hPa上夏季风稍有减弱(图略)，长江中下游地区降水多；在消退年夏季副高显著增强，西伸南压至长江以南地区，范围扩大，强度增强，850hPa上夏季风明显减弱，且在长江以南有明显东北-西南西风切变异常，在长江中下游有偏南风的风速辐合(图1.a)，有利于在长江中下游及以南地区形成多雨带。

中部型El Nino夏季发展年副高有弱的西伸南压，消退年副高位置无明显变化，强度也都无明显变化，这与其海温变化幅度小相关。发展年850hPa风场上西南风速带最北到达黄河以南(图略)，且西南风异常增强，这时降水多发生在长江中下游以北地区；在消退年黄河-日本上空850hPa有气旋式异常环流，长江以北大部分地区北风异常，夏季风减弱，以南地区有西南风异常增强，所以长江中下游地区形成切变及西南风-北风的异常环流辐合（图1.b），在长江中下游偏南地区易形成多雨带。

4.2 La Nina

图2.a东部型La Nina发展年500 hPa高度场和850 hPa风场(左)及其距平(右)

东部型La Nin a的海温变化大部分发生在东太平洋，海气的相互作用弱，在发展年和消退年位于西太平洋上的副高显著异常减弱东退，该事件发生时对暴雨