中南半岛夏季风降水异常与ENSO的相关性

杨敏睿

摘要：利用1978-2012年期间的CRU（Climatic Research Unit）的降水格点资料和1950-2012年海表面温度距平的格点资料，统计分析了中南半岛降水与赤道东太平洋海温异常（即ENSO）的联系，得到以下的主要结论：中南半岛1978-2012年间有12个降水异常年，分别为6个降水强年和6个降水弱年，6个降水强年分别为1994，1996，1999，2002，2006和2011年;6个降水弱年分别为1979， 1987，1989，1991，1992和1993年。中南半岛的年平均降水与Ni?o3.4指数相关性较为显著，为较好的负相关性，其特点为年均降水与前期冬季春季和年均海温相关性较好，与同期的相关性弱。

关键词：中南半岛;降水;海温;相关性

1 引言

1.1研究背景

亚洲是全球最显著的季风区，尤其是亚洲南部[1]，而中南半岛位于中国和南亚次大陆之间，主要国家有泰国，缅甸，柬埔寨，越南。中南半岛夏季风带来的降水影响了中南半岛大部分人口的生活，尤其是中南半岛的国家都为以农业为主的发展中国家，降水对其造成的影响更是不言而喻。在拉尼娜期间，东南太平洋气压明显升高，印度尼西亚和澳大利亚的气压减弱。厄尔尼诺期间的情况正好相反。鉴于厄尔尼诺与南方涛动之间的密切关系，气象上把两者合称为ENSO。近些年来，极端天气频繁发生，厄尔尼诺和拉尼娜事件的发生愈发频繁，ENSO事件世界各地的天气和气候的影响更加频繁更加剧烈，ENSO事件与中南半岛的夏季风降水的联系也迫切需要被探讨清楚。

1.2国内外研究现状

中南半岛地处亚洲南部季风区，位于印度次大陆和北太平洋西部，中国和南亚次大陆之间，西临孟加拉湾、安达曼海和马六甲海峡，东临太平洋的南中国海，受南亚季风，东亚季风和澳大利亚季风影响。中南半岛是亚洲南部三大半岛之一，为东亚大陆与群岛之间的桥梁。中南半岛是连接南海季风 、印度季风和 孟加拉湾季风的关键区， 对于亚洲季风的形成和变化 过程中作用十分重要[2]。

1983年开始就有人开展了对于南亚季风与 ENSO 关系的研究 。Shukla 等[3] 分析近百年中南亚季风降水与ENSO循环的关系， 发现在厄尔尼诺年份季风降水趋向于减弱 ，而在拉尼娜年份季风降水则趋向于增强 ，二者具有较好的相关性。AK Sahai等人[4]通过更进一步的研究，选取14个格点海温与印度夏季风进行分析，得出随后的印度夏季风的行为可以使用SST提前9个月确定，相关模式显示出缓慢而一致的时间演变，表明印度夏季风降水年际和年代际尺度上与ENSO循环的存在产生显着的相关性，当 ENSO 处于暖位相 ，赤道印度洋区域沃克环流发生变异并引起南亚区域 Hadley 环流异常 ， 最终导致该区域季风降水减少。

2 资料与研究方法

2.1资料概况

降水资料选取1978-2012年的CRU（Climatic Research Unit）的降水格点资料，海表面温度资料选取1950-2012年逐月平均的海表面温度距平的格点资料（SSTAREA），1981-2012年Ni?o1+2区，Ni?o3区，Ni?o4区和Ni?o3.4区的逐月的海表面温度距平资料（ERSST4.Ni?o.MTH.81-10），Ni?o3.4指数（Ni?o3.4 index）为Ni?o3.4区域（120°-170°W，5°S-5°N）的海表面温度距平的区域平均（Trenberth [5]），Ni?o3.4指数用来表示ENSO事件的强弱。

2.2研究方法

为了研究中南半岛夏季风降水对ENSO的响应，根据CRU的降水格点资料与ERSST4的海表面温度资料，分析了1978-2012年35年的中南半岛降水与海表面温，采用合成分析、相关分析等方法研究了中南半岛夏季风降水与海表面温度的相关性。

选取CRU格点降水资料中南半岛地区（97.5°-107.5°E，12.5°-20°N）1978-2012年间的逐年降水距平，通过标准化处理后得到标准化的降水时间序列，选取大于1的为降水强年，小于-1的为降水弱年。结果

2.3中南半岛降水异常年

通过标准化处理后，统计得到中南半岛1978-2012年间有12个降水异常年，分别为6个降水强年（1994，1996，1999，2002，2006和2011年）和6个降水弱年（1979， 1987，1989，1991，1992和1993年）。分别对降雨强年和弱年合成分析，得到中南半岛降水强年和弱年的平均降水空间分布分别如图1、图2所示;中南半岛降水强年和弱年的赤道太平洋平均SST空间分布如图3、图4所示。中南半岛为降水强年时，赤道太平洋西部和西北部海温异常高，赤道太平洋的中部和东部海温异常低;中南半岛为降水弱年时，赤道太平洋西部和西北部海温异常低，赤道太平洋的中部和东部海温异常高。赤道太平洋的海温异常与厄尔尼诺和拉尼娜的关系密切，这说明ENSO与中南半岛夏季风降水异常有关。

2.4ENSO与中南半岛年际降水量的关系

中南半岛年均降水距平与年均Ni?o3.4指数的趋势如图5所示。统计表明，当Ni?o3.4指数小于0时，年降水量较大，年降水正距平的几率为64.7%;当Ni?o3.4指数大于0时，年降水量较少，年降水负距平几率为66.7%。

2.5不同季節的ENSO指数与中南半岛年降水量的关系

为了研究中南半岛夏季风降水异常对ENSO的响应，我们统计了中南半岛年均降水与年均Ni?o3.4指数及四季的平均Ni?o3.4指数的关系。结果如表6所示。可以看出，中南半岛的年降水量对于年际、不同季节的ENSO的都有一定反映，尤其对于前期冬季和春季，达到了95%的置信程度。中南半岛年降水量与年平均的ENSO为负相关，即当Ni?o3.4地区海表面温度异常冷时（La Ni?a年），中南半岛地区年平均降水量较大，反之亦然。中南半岛年降水量和冬季的ENSO为负相关，前期冬季的Ni?o3.4地区的海表面温度异常也可以一定程度上反映出本年度中南半岛年降水量的变化，当冬季Ni?o3.4地区的海表面温度异常冷时（La Ni?a年），中南半岛地区年平均降水量较大，反之亦然。同样的结论可以用在中南半岛年降水量和春季ENSO上。而中南半岛的年降水量与夏季和秋季的海温相关性并不明显。

3 结论

中南半岛年平均降水与冬季和春季的Ni?o3.4地区的海表面温度为较好的负相关，且通过了0.05的显著性检验;中南半岛年平均降水与夏季和秋季的Ni?o3.4地区的海表面温度没有明显的相关性;中南半岛年平均降水与年平均的Ni?o3.4地区的海表面温度为较好的负相关，且通过了0.05的显著性检验。因此我们认为中南半岛年平均降水与ENSO为较好的负相关，其中年平均降水对冬季和春季的ENSO响应相对明显。

参考文献：

[1] 王黎娟， 何金海， 徐海明，等. 1998年南海夏季风建立前后的突变特征及爆发过程[J]. 大气科学学报， 1999， 22（2）：135-140.

[2] 王黎娟， 何金海， 管兆勇. 苏门答腊地区对流活动及其与南海夏季风建立的关系[J]. 大气科学学报， 2004， 27（4）：451-460.

[3] Shukla J， Paolino D A. The Southern Oscillation and Long-Range Forecasting of the Summer Monsoon Rainfall over India[J]. Monthly Weather Review， 1998， 111（9）：1830.

[4] Pillai P A， Sahai A K. Moisture dynamics of the northward and eastward propagating boreal summer intraseasonal oscillations： possible role of tropical Indo-west Pacific SST and circulation[J]. Climate Dynamics， 2015， 47（3-4）：1-16.

[5] Trenberth K E， Fasullo J T， Kiehl J. Earths global energy budget.[J]. Bulletin of the American Meteorological Society， 2009， 90（3）.