長江中下游地區夏季降水的水汽路徑的客觀定量化研究

葉敏 封國林

1 揚州大學物理科學與技術學院，揚州225002

2 國家氣候中心，北京100081

1 引言

20世紀80年代以來，隨著全球進一步變暖，區域干旱和洪澇事件更為頻繁（IPCC，2013）。長江中下游地區是我國重要的工農業基地，也是經濟和科技文化發達地區；同時，長江中下游地區又是我國降水異常、旱澇頻繁發生的地區之一（黃榮輝等，2011；趙俊虎等，2011；葉敏等，2013；張慶云和郭恒，2014）。1998年長江流域的洪澇災害給我國造成了巨大的經濟損失（李維京，1999），所以對長江中下游地區夏季降水進行更深入的研究，具有重要的現實意義。長江中下游地區夏季降水的預測是我國汛期旱澇預測的重要內容（Fan et al.，2008），而目前動力和統計預報、動力—統計相結合的氣候預測以及集成預報都沒有將水分循環考慮進去（王啟光等，2011；封國林等，2012，2013）。從全球來看，如果沒有蒸發，大氣中現有的水汽轉化為降水的時間不超過 10天（張學文和周少祥，2010）。但實際觀測的全球的年降水量遠大于大氣中的水汽含量，表明觀測到的降水是水分不斷循環的結果。因此，汛期旱澇預測不考慮水分循環是根本性的缺陷。另外，回歸到降水研究本質，從全球視野重新診斷水汽輸送和垂直運動影響汛期降水才是癥結所在，因此對水分循環尤其是水汽輸送的研究具有重要意義（Vecchi et al.，2006）。而本研究則側重于研究水分循環的諸多要素中的基礎要素之一的水汽輸送（劉國緯，1997），水汽輸送過程形成的水汽路徑是源于客觀事實的，不同水汽路徑的異常變化會影響不同地區的降水（周曉霞等，2008）。

關于長江中下游地區夏季降水的影響因子已有不少研究工作：黃嘉佑等（2004）的工作表明，前期冬季極渦的強弱，對長江中下游夏季降水有明顯影響；He et al.（2001）從西太平洋副熱帶高壓（副高）的垂直結構及年際變化特征的角度研究發現，副高面積、強度和脊線位置與長江中下游夏季降水有較好關系；前期北極濤動對北半球許多地區的氣候變化都有重要作用（Thompson and Wallace，2000；Thompson et al., 2000），春季北極濤動偏強的年份，夏季長江中下游降水偏少，反之亦然（龔道溢等，2000）；魏鳳英（2006）研究指出，影響長江中下游夏季降水異常的因子潛在結構主要包括以年代際尺度因子和海氣年際尺度因子兩類。然而縱觀所有與降水有關的影響因子，水汽輸送才是最直接和最重要的因素。謝義炳和戴武杰（1959）、Murakami（1959）早在上世紀 50年代就指出中國夏季降水的兩個水汽來源：一是從太平洋高壓南沿以南風及東南風的形式進入我國內陸，二是印度低壓的東南方以西南風的形式進入我國西南部。而來自孟加拉灣經中南半島和來自華南的水汽輸入是長江中下游地區水汽的主要來源（謝安等，2002）。關于水汽路徑與降水關系已有不少研究工作（Simmonds et al., 1999; Chen et al., 2005; Zhou and Ru, 2005；封國林等，2012；吳永萍，2011；Wu et al., 2012），其中周曉霞等（2008）針對水汽輸送對華北汛期降水的影響進行了研究，并將水汽通道分為經向通道和緯向通道，發現不同的水汽通道對華北降水的影響區域不同。縱觀以往對不同水汽路徑及其對長江中下游地區夏季降水影響的研究工作，定性研究居多，定量化地研究偏少。葉敏等（2014）對影響華北盛夏降水的水汽路徑進行了客觀定量化的研究，但定義的水汽路徑沒有覆蓋水汽輸送的全過程，因此還存在一定的局限性。

基于此，本研究針對長江中下游地區，從物理的角度對影響長江中下游地區夏季降水的南邊界的水汽路徑的方向和強度做客觀定量化的描述，并對水汽路徑的各個指標與降水和前期海溫進行相關分析，以期為基于水分循環的中國夏季旱澇預測研究提供一定的參考。

2 資料和方法

本文用到的資料主要包括：1951～2011年NCEP/NCAR再分析資料的風場（u、v）、比濕q、地面氣壓ps的日平均資料，水平分辨率為 2.5°×2.5°；NOAA（National Oceanic and Atmospheric Administration）的海表溫度的月平均資料，水平分辨率為 2°×2°；國家氣候中心 1951～2011年 160個站的月平均降水資料。

本文主要運用了相關分析和合成分析等氣象上常用的分析方法。單位氣柱整層大氣水汽輸送通量矢量Q可以分解為經向和緯向水汽輸送通量，計算方法分別為

式中，u、v為該單位氣柱內各層大氣的緯向、經向風速，q是各層大氣的比濕，g是重力加速度，從地面（ps）到300 hPa的垂直積分作為整層積分。

3 水汽路徑的定義

在夏季整層水汽輸送圖上，中國上空均有兩支明顯的水汽路徑（圖1）。其中，來自孟加拉灣和印度洋的西南水汽長驅直入中國上空，此時正值印度風鼎盛時期，這支水汽路徑的北界延伸到黃淮之間，覆蓋了西南、華南、華中和華北南部廣大地區；隨著副高增強和西伸北抬，副高西緣的東南氣流將南海水汽也輸送到中國大陸上空，形成一支東南水汽路徑，主要盛行于華南和華東上空。下面對影響長江中下游夏季降水的關鍵水汽路徑進行研究。

3.1 南界水汽路徑

用“箱體”模型描述長江中下游地區水汽收支變化特征, 定義（27.5°N～32.5°N，110°E～122.5°E）區域為長江中下游地區整層水汽收支“箱體”模型計算范圍, 長江中下游地區“箱體”模型邊界水汽收支計算如下：

圖1 1951～2011年夏季整層水汽輸送通量場（單位：kg m-1 s-1）Fig. 1 Moisture transport fluxes in summers of 1951–2011 (units: kg m-1 s-1)

式中，QW、QE、QS、QN分別為長江中下游地區西、東、南、北4個邊界水汽收支；QT為區域邊界總體水汽收支；1λ、2λ、1?、2?分別為各邊界對應的緯度和經度。圖2為1951～2011年長江中下游地區各個邊界水汽收支的年際變化。南界和西界是主要的水汽輸入邊界，而北界和東界是主要的水汽輸出邊界。南界水汽輸入量和北界水汽輸出量的變化趨勢一致，均呈明顯下降趨勢，就大多數年份來說，長江中下游地區南界水汽的輸入量大于北界水汽輸出量。西界水汽輸入量則與東界水汽輸出量的變化一致，且前者明顯小于后者。由其多年平均水汽輸送可知，東界輸出的水汽除來自于西界輸入的水汽之外，還有來自于南界輸入的水汽，以及長江中下游地區地面蒸發的水汽。

由 1951～2011年長江中下游地區夏季水汽凈輸入量和降水的年際變化曲線（圖3a）及其11年滑動平均曲線（圖3b）可見，長江中下游地區夏季降水和水汽凈輸入量二者均有顯著的年際變化，且變化基本一致，兩者的相關系數達0.77，表明長江中下游地區夏季降水的水汽來源主要為從外界輸入的水汽，此外兩者也均有明顯的年代際變化且變化趨勢基本一致。從多年平均的各邊界的水汽收支圖（圖4）可知，水汽的凈輸入量為3.54×107kg s-1，其中南界水汽輸入量大于北界水汽輸出量，東界水汽輸出量大于西界水汽輸出量，這與圖2的結果一致。南界水汽輸入量比西界水汽輸入量大了接近 5倍，說明長江中下游的水汽來源主要是從南邊輸入的水汽，謝安等（2002）的研究也表明了這一點。通過計算長江中下游南邊界和西邊界的平均水汽輸送通量與長江中下游夏季降水的相關系數，分別為0.47和-0.01，更好的說明了南界水汽輸送對長江中下游夏季降水影響的重要性。由南界輸入的水汽中一部分形成長江中下游地區的降水，另一部分則分別從東邊界和北邊界輸出，因此對主要水汽輸入的南界水汽路徑進行研究具有極其重要的意義。

圖2 1951～2011年長江中下游地區各個邊界的水汽收支的時間序列Fig. 2 Moisture budget over the middle and lower reaches of the Yangtze River on each boundary in summers of 1951–2011

圖3 1951～2011年長江中下游地區夏季水汽凈輸入量和降水的（a）年際變化曲線和（b）年代際變化曲線Fig. 3 (a) Interannual variation and (b) interdecadal variation of net moisture input and rainfall over the middle and lower reaches of the Yangtze River in summers of 1951–2011

3.2 南界水汽路徑的邊界經向和緯向強度指標的定義

對于南界輸入的水汽，對其水汽輸送通量的經向強度、緯向強度以及總強度與長江中下游夏季降水進行相關分析，結果表明緯向強度的水汽輸送通量和總水汽輸送通量與長江中下游夏季降水的相關較顯著，其中緯向強度與長江中下游夏季降水的相關系數則最高，為0.65，總強度與長江中下游夏季降水的相關系數為0.47，而經向強度僅為0.13。因此對于南界的水汽輸送，重點關注并研究此邊界范圍（25°N，110°E～122.5°E）的緯向強度。通過對長江中下游夏季降水與水汽輸送經向強度的相關場（圖略）分析，確定邊界經向強度指標為范圍（25°N，85°E～95°E）的平均經向水汽輸送通量。

3.3 南界水汽路徑的向東延伸格點位置指標以及中心強度指標的定義

根據圖3a，選取大于和小于一倍標準差的年份分別作為長江中下游地區降水的強年和弱年，強年包括 1954年、1969年、1980年、1983年、1993年、1996年、1998年和1999年，共8年；弱年包括1958年、1959年、1961年、1966年、1967年、1971年、1972年、1976年、1978年和1981年，共 10年。由長江中下游地區夏季降水強年和弱年的水汽輸送通量圖（圖5）可見，降水強年南界輸入水汽的水汽路徑，即270 kg m-1s-1等值線所包圍的范圍向東延伸的格點的經度值（圖5a），明顯小于降水弱年合成的水汽輸送通量圖中南界輸入水汽的水汽路徑的270 kg m-1s-1等值線向東延伸的格點的經度值（圖5b）。向東延伸的格點的經度值偏小即偏西，表明西太平洋水汽輸送的強度偏強或孟加拉灣水汽輸送偏弱，則有利于匯合水汽向長江中下游地區輸送。據此將向東延伸格點位置作為長江中下游地區水汽路徑的客觀定量指標之一，并分為經度值和緯度值。由長江中下游地區夏季降水強年和弱年水汽輸送通量的合成差值場（圖5c），陰影部分通過 95%的信度檢驗（施能等，2004），可見，對于南界水汽路徑而言，（5°N～20°N，80°E～110°E）范圍的水汽輸送通量總強度與長江中下游夏季降水的關系最密切。因此，在對水汽路徑定義時會選取其中心區域（12.5°N，80°E～110°E）的水汽輸送通量總強度作為水汽路徑定義的另一個重要指標。基于以上研究，下節給出南界輸入水汽路徑指標的客觀定量化定義。

圖4 1951～2011年長江中下游地區各個邊界的水汽收支情況（單位：kg s-1）Fig. 4 Mean moisture budget over the middle and lower reaches of the Yangtze River on each boundary for 1951–2011 (units: kg s-1)

3.4 南界水汽路徑的定義及與風場類似定義的對比

圖5 長江中下游地區夏季降水（a）強年和（b）弱年的水汽輸送通量的合成及（c）合成差值場，陰影部分通過95%的信度檢驗Fig. 5 Composite moisture fluxes in (a) strong, (b) weak rainfall years,and (c) the differences of composite moisture fluxes between weak and strong rainfall years over the middle and lower reaches of the Yangtze River in summer (shadings indicate over 95% confidence level)

研究對象是越赤道氣流經過孟加拉灣、南海以及從太平洋輸送至我國的水汽路徑，以下簡稱南界水汽路徑，選取（0°～25°N，80°E～122.5°E）為所研究水汽路徑的范圍，由長江中下游夏季降水的強年和弱年水汽輸送通量的合成差值場可見，通過95%的信度檢驗的顯著區域位于（5°N～20°N，80°E～110°E），但由于考慮到 270 kg m-1s-1等值線向東延伸的格點最遠到 122.5°E，因此將經度值擴展到 122.5°E，而緯度范圍則相應的擴展到（0°～25°N）。仿照副高的定義，定義的指標（圖6）：（1）水汽輸送通量的270 kg m-1s-1等值線包圍的格點數，即面積指標A；（2）水汽輸送通量的270 kg m-1s-1等值線內水汽輸送通量的中心值，即中心強度指標B；（3）水汽輸送通量的270 kg m-1s-1等值線向東延伸的格點的位置，分為經度值C1和緯度值C2，即向東延伸格點位置指標；（4）輸送至中國東部的水汽輸送通量的強度，分為經向強度D1和緯向強度D2，即邊界強度指標。根據定義計算了 1951～2011年的南界水汽路徑的各個指標的值，分析了不同指標的年際和年代際變化，并將以上四個指標與中國夏季的降水做了相關。考慮到海溫的慢變性和影響的持續性，將其與前一年冬季海溫做了相關分析。

由之前分析可知，長江中下游地區夏季降水與南邊界水汽經向強度的相關系數最小（0.13），與總強度的相關系數次之（0.47），而與緯向強度的相關最為顯著（0.65）。長江中下游南側的緯向風強度與長江中下游夏季降水的相關系數為0.52，低于與緯向水汽輸送強度的相關，可見用緯向水汽輸送強度指示長江中下游夏季降水量的多寡更為合適。此外，我們選取與水汽定義一致的范圍，計算了以風場定義的各種指標。具體來說，面積指標（E）定義為該范圍內風速超過6 m s-1的格點數，中心強度指標（F）與水汽路徑的中心強度指標一致，向東延伸格點指標指6 m s-1等值線向東延伸格點的經度（G1）和緯度值（G2），邊界經向強度指標（H1）和緯向強度指標（H2）與水汽路徑的邊界強度指標一致。相關分析表明（表1），上述各個指標與長江中下游夏季降水的相關均比較顯著。但與以水汽定義的各指標相比，以風場定義的指標中除向東延伸格點的經度值與長江中下游夏季降水的相關較高以外，其他指標與降水的相關均偏低，尤其以風場定義的向東延伸格點的緯向值以及邊界緯向強度指標與降水的相關明顯不如以水汽定義的類似指標（表1）。上述結果進一步說明以水汽定義的指標優于僅反映環流狀況（如風場）的指標，更有利于指示長江中下游夏季降水變化。同時，這也表明汛期旱澇預測不考慮水分循環是一個重要缺陷。

圖6 南界水汽路徑的定義示意圖。紅色曲線是水汽輸送通量 270 kg m-1 s-1的等值線；矩形框是所研究的水汽路徑的范圍；箭頭為整層積分的水汽輸送方向；藍色實線為中心強度指標的范圍；紫色實線為邊界經向強度指標的范圍；橙色實線為邊界緯向強度指標的范圍Fig. 6 Definition of the south-boundary moisture path. The red curve is the contour of 270 kg m-1 s-1 moisture transport flux; rectangle areais the range of moisture path; arrows are the direction of the integratedmoisture transport fluxes; the blue line is the range of center intensity B; the purple line is the range of meridional intensity on the boundary D1; the orange line is the range of zonal intensity on the boundary D2

表1 南界水汽路徑的指標和風場類似定義的指標與長江中下游地區夏季降水的相關系數Table 1 In summer, the correlation coefficients between indices of south-boundary moisture path (indices of wind field) and rainfall over the middle and lower reaches of the Yangtze River

4 南界水汽路徑各個指標的分析

圖7是南界水汽路徑各個指標的時間序列圖，由于各個指標的物理單位不一致，因此將各個指標進行標準化處理。從南界水汽路徑的各個指標的線性趨勢系數可以看出，面積指標和中心強度指標有下降的趨勢。由南界水汽路徑的各個指標的 11年滑動平均可以看出，南界水汽路徑的各個指標在20世紀 90年代前后都有一個明顯的轉折。而面積指標、中心強度指標和緯向強度指標都有明顯的年代際的變化。由向東延伸格點的實際時間序列（圖略）可以看出，向東延伸的格點的經度值只有個別年份在117.5°E以西，絕大多數年份在117.5°E以東；而其緯度值則在平均值附近振蕩，即在10°N和12.5°N之間變化，極少的個別年份會出現變化，1954和1998年是水汽路徑的向東延伸格點位置偏北最明顯的兩年，而這兩年是我國東部絕大部分地區的夏季降水距平百分率均為正（圖8），尤其是長江中下游地區的降水明顯偏多，均發生重大洪澇災害，其中 1954 年發生的歷史罕見的特大洪水, 淹沒農田317萬公頃, 受災人口1888萬人，死亡3. 3萬人, 直接經濟損失達100億元；1998年發生的持續特大范圍降雨過程造成的直接經濟損失達上千億元，死亡人數為1320人。1956年和2011年則是水汽路徑的向東延伸格點位置偏南較明顯的兩年，而這兩年我國長江以南地區的夏季降水距平百分率幾乎都為負（圖8），長江中下游大部分地區的降水偏少。需要說明的是，對于向東延伸的格點的經度值和緯度值指標，其在常年情況的值基本不變或變化幅度很小，即多年處于相同的值上（圖7c和圖7d），但由于其出現不同于常態的值時，其對應的降水分布則不同。就其對長江中下游夏季的降水的關系而言，向東延伸的格點的位置偏西，則降水偏多，反之偏少；向東延伸的格點的緯度值偏北，則降水偏多，反之偏少。進一步說明了向東延伸格點的經度值和緯度值的定義的實際意義。

下面給出了南界水汽路徑的各個指標之間及其與長江中下游夏季降水的相關系數表，如表2所示，由表可以看出面積指標、中心強度指標以及向東延伸的經度值指標和長江中下游夏季降水呈負相關，其中面積指標以及中心強度指標與降水的相關系數通過了99%的信度檢驗。向東延伸格點的經度值指標與降水相關表明，向東延伸的越多，長江中下游地區的夏季降水則偏少，反之，則偏多。向東延伸格點的緯度指標、邊界的經向強度指標以及緯向強度指標則與長江中下游夏季降水呈很好的正相關，并且其與降水的相關均通過了99%的信度檢驗。另外，南界水汽路徑各個指標之間的相關表明，面積指標、中心強度指標以及向東延伸格點的經度值指標三者之間的相關更好，尤其是前兩者。

圖7 南界水汽路徑各個指標的標準化時間序列：（a）面積A；（b）中心大值B；（c）向東延伸的格點的經C1；（d）向東延伸的格點的緯度C2；（e）邊界經向強度D1；（f）邊界緯向強度D2。紅色實線是11年的滑動平均 (MA)，藍色實線表示線性擬合Fig. 7 Standardized time series of the indices of south-boundary moisture path: (a) Area A; (b) center intensity B; (c) longitude of eastern ridgepoint C1; (d)latitude of eastern ridgepoint C2; (e) meridional intensity on the boundary D1; (f) zonal intensity on the boundary D2. The red solid line is the 11-year moving average (MA), and the blue solid lines represent the linear fitting

圖8 典型年份的中國夏季降水距平百分率：（a）1954年；（b）1998年；（c）1956年；（d）2011年Fig. 8 The rainfall anomaly percentage in summer over China: (a) 1954; (b) 1998; (c) 1956; (d) 2011

表2 南界水汽路徑的各個指標之間及其與長江中下游夏季降水的相關系數Table 2 The correlation coefficients between different indices of south-boundary moisture path and those with rainfall over the middle and lower reaches of the Yangtze River in summer

在此基礎上，為了更清楚地看出南界水汽路徑的各個指標與降水的相關關系，將南界水汽路徑的各個指標與中國夏季降水做相關，由于面積指標、中心強度指標以及邊界緯向強度指標都有明顯的年代際變化，并且其與長江中下游夏季降水的相關均通過99%的信度檢驗，而向東延伸格點的緯度指標雖然沒有明顯的年代際變化，但其與降水的相關較高，所以這里只給出這四個指標與長江中下游地區的區域的夏季降水的相關場的分析。圖9為1951～2011年南界水汽路徑的這四個指標與中國夏季降水的相關場，面積指標主要與我國長江流域的夏季降水呈負相關，中心大值指標主要與我國長江流域及黃河流域的河套地區的夏季降水呈負相關且通過了 95%的信度檢驗。通過前面的分析可知，面積指標和中心強度指標兩者的相關系數為0.91（表2），具有較好的一致性，兩者與向東延伸格點的經度值指標的相關達到了 0.75和 0.76（表2），表明面積指標和中心強度的值偏小時，向東延伸格點偏西，西太平洋水汽輸送的強度偏強或孟加拉灣水汽輸送偏弱，則有利于匯合水汽向長江中下游地區輸送，進而有利于長江流域的夏季降水，即降水偏多，反之亦然，這與 Zhang（2001）的研究結果一致。圖9c和9d表明，向東延伸格點的緯向值指標與我國的長江中下游和西南地區東部呈很好的正相關，另外與中國北方地區呈正相關，因為向東延伸的格點的位置偏北則表明水汽向北輸送的強度偏強，有利于水汽向我國北方輸送。緯向強度與長江中下游地區呈正相關，緯向輸送加強可能會有利于長江中下游地區夏季的降水，這可能主要受副高北邊緣偏西風的影響。

圖9 南界水汽路徑的各個指標與中國夏季降水的相關場：（a）面積A；（b）中心大值B；（c）向東延伸的格點的經度C1；（d）邊界緯向強度D2。深（淺）色陰影表示為正（負）相關顯著性通過95%的信度檢驗Fig. 9 The correlation distribution between indices of south-boundary moisture path and rainfall over the middle and lower reaches of the Yangtze River in summer: (a) Area A; (b) center intensity B; (c) longitude of eastern ridgepoint C1; (d) zonal intensity on the boundary D2. Dark (light) shadings indicate positive(negative) correlation over 95% confidence level

5 南界水汽路徑各個指標與前冬海溫的相關關系分析

中國處于東亞季風區，面向太平洋，毗鄰印度洋，太平洋和印度洋的海表熱容量及海溫異常等因素對中國氣候異常有重要影響，陳烈庭（1997）、陶詩言等（1988）關于海溫異常對氣候的影響的研究已有不少，但是南界水汽路徑與海溫異常的關系還沒有系統的研究。考慮到海溫的“記憶”能力，即海溫的慢變性和影響的持續性，將定義的夏季的南界水汽路徑的各個指標與前冬的海溫做了相關分析（圖10），其相關通過了95%的信度檢驗。冬季海溫的異常與夏季南界水汽路徑的關系密切，南界水汽路徑的面積指標、中心強度指標與冬季西太平洋（0°～20°N，120°E～160°E）的海溫呈負相關，與赤道中太平洋和東太平洋（10°S～10°N，180°～120°W）的海溫呈正相關。前冬東太平洋發生 El Ni?o時，有利于夏季西太平洋水汽輸送增強，進而有利于長江中下游地區夏季降水偏多，這與圖9a、9b的結果一致。此外，中心強度指標還受印度洋海溫的影響，與其范圍為（10°S～20°S，60°E～80°E）的前一年冬季海溫呈正相關。向東延伸格點的緯度值指標及邊界緯向強度指標則與西太平洋（10°N～40°N，110°E～160°E）前一年冬季海溫呈很好的正相關，且向東延伸格點的緯度值指標通過信度檢驗的相關區域較大。

圖10 南界水汽路徑的各個指標與前冬海溫的相關場：（a）面積A；（b）中心大值B；（c）向東延伸的格點的經度C1；（d）邊界緯向強度D2。紅、藍色陰影分別表示為正、負相關通過95%的信度檢驗Fig. 10 The correlation distribution between indices of south-boundary moisture path and SST in the previous winter: (a) Area A; (b) center intensity B; (c)longitude of eastern ridgepoint C1; (d) zonal intensity on the boundary D2. Red (blue) shadings indicate positive (negative) correlation over 95% confidence level

6 結論與討論

本文定義了影響長江中下游夏季降水的南界水汽路徑，即對南界水汽路徑用定量化的指標進行了描述和分析，水汽路徑的不同指標與不同地區的降水有關系，所得結論如下：

（1）對于南界水汽路徑，其不同的指標會影響我國不同地區的降水，而且有可能呈正好相反的關系。面積指標、中心大值指標主要與我國長江中下游的夏季降水呈負相關且通過了99%的信度檢驗。向東延伸的格點緯度指標、邊界緯向和經向強度指標則與長江流域夏季降水呈很好的正相關且通過了99%的信度檢驗。

（2）南界水汽路徑的面積指標和中心強度指標有下降的趨勢，各個指標在 20世紀 90年代前后都有一個明顯的轉折。而面積指標、中心強度指標、邊界緯向強度指標都有明顯的年代際的變化。

（3）通過對水汽路徑的各個指標與冬季海溫做相關，分析可發現前冬太平洋和印度洋海溫都會對南界水汽路徑各指標有一定的影響，南界水汽路徑的面積指標、中心強度指標與冬季西太平洋（0°～20°N，120°E～160°E）的海溫呈負相關，與赤道中太平洋和東太平洋（10°S～10°N，180°～120°W）的海溫呈正相關。前冬東太平洋發生El Ni?o時，有利于夏季西太平洋水汽輸送增強，而西太平洋水汽輸送加強則有利于長江中下游地區夏季降水加強。

目前影響中國長江中下游夏季降水的南界水汽路徑的定義還是比較初步的工作，首先選擇的區域不只是孟加拉灣，還包括了南海，而實際上在這個區域內也有太平洋水汽輸送的作用，準確地說應該是三個水汽的綜合作用，即有一個相互牽制的過程，尤其是向東輸送的孟加拉灣水汽與向西輸送的西太平洋水汽。比如定義的向東延伸的格點的經度值與長江中下游夏季降水呈負相關，表明向東延伸的格點的經度值偏小即偏西，則說明西太平洋水汽輸送的強度偏強或孟加拉灣水汽輸送偏弱，則有利于匯合水汽向長江中下游地區輸送，反之亦然，這與 Zhang（2001）的研究結果一致，即孟加拉灣水汽輸送和西太平洋的水汽輸送強度是反的，孟加拉灣水汽輸送強時，西太平洋的水汽輸送強度弱，長江中下游降水少。因此，這個工作有一定的實際意義，但仍然存在一些不足，水汽路徑的定義還不夠全面，需要進一步深入下去。

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