副热带西风急流的变化对我国降水分布的影响

高晓丹 李汉菁

摘要 利用1983—2011年全国各省市随机挑选出来的气象站点观测的全年日降水资料和同年NCEP/NCAR月平均再分析资料，对我国南北方全年降水与同期东亚副热带西风急流位置年代际变化进行了分析。

关键词 东亚副热带西风急流;降水;年代际变化

中图分类号：P426.6 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）03-087-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.036

東亚副热带西风急流是大气环流形势重要组成部分，更是影响我国乃至整个亚太地区的天气、气候异常的重要系统之一。东亚副热带西风急流是一条独立环绕副热带地区强锋带，终年在东亚上空活动，常出现在西太平洋副热带高压北部边缘，具有明显季节变化特征，尤其是在北半球，冬季强而稳定，夏季弱，甚至失去环绕半球特征;冬季位置偏南，夏季偏北，过渡季节南北变化很大，并具有一定突变性。东亚副热带西风急流北跳和南退是东亚大气环流季节性突变的重要特征，影响中国天气变化。

基于此，文中初步探讨和研究了1983—2011年间东亚副热带西风急流活动规律，以分析与我国降水之间存在的关系，为我国主要汛期降水预测提供科学依据，更对于认识东亚地区大气环流季节性调整、提高天气和气候变化预测水平具有重要意义。

1 资料与方法

文中研究的东亚副热带西风急流指200 hPa高度西风最大值区域，风场资料选择200 hPa层，探讨西风急流变化特征。利用NCEP/NCAR 2.5°×2.5°逐日和月平均200 hPa风场格点再分析资料，统计1983—2011年范围为60° E～150° E，10° N～60° N的全国台站降水资料。在2.5°×2.5°网格上找出分析范围内各个经线方向上西风急流风速最大值所在纬度并进行平均，得到东亚副热带西风急流急流轴纬度值。以秦岭-淮河为界限，将我国粗略划分为南北方，不包括港澳台地区，然后从各省中随机选取若干站点日降水量，求取逐日和得到年降水量，将29年降水量平均求距平，评测东亚副热带西风急流对我国降水影响。

2 东亚副热带西风急流

2.1 东亚副热带西风急流对我国整体影响

从纬度角度而言，29年间东亚副热带西风急流稳定在15° N～45° N，最大值在25° N～35° N。从经度看，东亚副热带西风急流是一个狭长风速带，西风急流最大值通常在108° E～150° E。东亚副热带西风急流整体盘踞在我国上空，我国大部分地区几乎都在副热带西风急流带控制下，说明副热带西风急流深切影响着我国天气与气候。近年来随着高空探测资料质量和数值模拟能力提高，已有不少学者对200 hPa的西风急流进行了研究和探索，如董丽娜等[1]研究表明急流北跳使得我国东部高空强辐散中心北移至华北地区，江淮地区上空辐散显著减弱，上升运动减弱，使得江淮梅雨结束，雨带北移，我国东部急流北跳与梅雨结束关系密切，可作为梅雨结束的先期信号。

2.2 东亚副热带西风急流轴月平均位置年代际变化特征

东亚副热带西风急流具有明显季节变化特征，其季节性南北移动是大气环流季节转换标志。春末夏初东亚副热带西风急流发生2次北跳，第1次北跳与南海夏季风建立密切相关，第2次北跳与我国江淮流域梅雨开始及夏季风在印度地区全面爆发显著相关。此后东亚副热带西风急流在7月时明显北跳，与梅雨结束紧密联系。

从年代际角度看急流轴变化趋势发现，1—3月急流轴在这29年间均在北移，而4—5月急流轴不变，没有南北移动趋势，6—8月急流轴除整体北跳外，急流轴还在南移，说明急流轴整体北跳趋势在减弱。从9月开始到12月，急流轴整体还在北移，急流轴在四季均出现不同程度移动，夏季出现南移，秋冬季北移，而春季急流轴并没有大的移动趋势，但是从夏秋冬季移动可看出，春季急流轴存在潜在移动迹象，而且偏北移动可能性较大。所以东亚副热带西风急流虽在夏季南移，但是在急流轴北跳时改变，说明急流轴由于在秋冬季节整体北移，导致急流轴北跳时移动幅度减小，故而呈现夏季急流轴南移。

2.3 东亚副热带西风急流轴年平均位置的变化特征

从图1可以看出，1983—2011年急流轴基本无变化，维持在34.5° N左右，其中异常偏北年份有：1984、1985和2000年，尤其是2000年达到35.5° N;而在1992、1997和2003年急流轴都在偏南位置，但极端值并不大。因为东亚副热带西风急流存在明显北进南撤过程，仅将西风急流一年位置进行平均使得西风急流北进南撤特点似乎被抹杀，仅靠年平均位置似乎并不能很好反应副热带西风急流对我国影响。但从图2中可以发现，将29年的12个月平均后的图显示，东亚副热带西风急流轴呈明显北移趋势，虽然急流轴在一年中有北跳南撤，但是最终急流轴还是向北移动，并且由于急流轴北移使得急流轴北跳幅度减小。

3 我国降水量分布情况

从图3可以看出北方降水逐年增多，但是正距平年份远少于负距平年份，其中降水量为正距平年份有：1989、1992、1993、1997、2002—2004年、2008和2011年，说明北方总体降水水平偏低，远比南方更干旱。从图4可以看出，与北方相比，南方降水量虽高于平均值的年份多，但降水量却呈现下降趋势，即使总体水平仍是正距平，但与北方降水趋势正相反，而北方正距平年份，南方降水均为负距平，反之亦然。

对比图3、4可以看出，南北方降水存在互补对应关系：当南方降水为正距平时，北方降水则是负距平;北方降水是正距平时，南方降水为负距平。从29年整体趋势看，南方降水逐渐减少，而北方对应降水开始增多。但从整体形势看，北方地区降水基本游走于平均水平下，除降水异常偏高的那几年，其余年份降水量波动幅度很小。而南方则不尽然，基本降水都高于平均水平，也符合我国南涝北旱一贯形势。但近年来，由于东亚副热带西风急流北移影响，北方开始呈现湿化，而南方有干燥趋势。

4 结论与讨论

4.1 结论

由以上对东亚副热带西风急流年代际变化分析及我国降水量分布对比，得出以下结论：

（1）东亚副热带西风急流存在南撤北跳现象。

（2）东亚副热带西风急流轴在29年中都呈现北移趋势，直接影响我国南北方降水分布：南方降水总量下降，但总体水平高于平均值，而北方降水虽增多，但低于平均水平;南北方呈现互补关系，当南方为旱年时，北方则为涝年。由于急流轴南移，致使北方降水增多，南方降水减少，湿润区相对开始变得有些干旱，而干旱区则相反。

（3）东亚副热带西风急流轴北移，使我国北方降水增多，南方降水减少。由于该次研究未考虑急流轴南移的情况，故急流轴北移将会对我国降水分布造成何种影响尚不能明确。

4.2 讨论

东亚副热带西风急流年代际变化幅度较小，可能是由于该次研究选择的时间段不够长久，以及选择的区域不够广阔所造成。但也可能确实变化幅度不大，如果东亚副热带西风急流变化幅度大，会引起天气与气候的大幅变动震荡，则对我国整体雨带都进行调整，也许会出现极端天气。

由于采用的站点资料可能存在或多或少不可避免的误差，甚至缺失，或站点选择不当，虽然是随机挑选，但也不能保证选取的站点具有代表性，都可能引起降水资料处理过程中出现误差，导致结果偏差。而且该次研究只是单纯将我国区域划分为南北，较为笼统宽泛，代表性并不佳，应更为细致的进行地区划分比较，则会获得更加准确、细致的结果。

参考文献

[1] 董丽娜，郭品文，张福颖.初夏至盛夏东亚副热带西风急流变化与江淮出梅的关系[J].大气科学学报，2010，33（1）：74-81.

[2] 李崇银，王作台，林士哲，等.东亚夏季风活动与东亚高空西风急流位置北跳关系的研究[J].大气科学，2004，28（5）：641-658.

责任编辑：黄艳飞