國家標準與浙江傳統標準梅雨的對比分析

雷　媛　柳　苗　陳　練

(浙江省氣候中心，浙江　杭州　310017)

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國家標準與浙江傳統標準梅雨的對比分析

雷媛柳苗陳練

(浙江省氣候中心，浙江杭州310017)

摘要：通過對國家新梅雨標準(49站 標準)與傳統梅雨標準(5站標準和20站標準)3種標準定義的梅雨區域、基本概念以及歷年資料序列的氣候均值和相關性的對比分析發現：1)3種標準資料差異的原因，首先是梅雨定義區域的側重和南北兩片雨期開始、結束的不一致，其次是雨期、雨日概念的定義差異和空梅年的不同處理方式；2)在反映浙江梅雨總體狀態和變化方向方面是三者基本一致的，但是，三者資料逐年之間存在較大差異，在反映梅汛期間浙中的西部地區易出現洪澇的特點上，49站標準更具優勢；3)在對49站標準入梅日期的影響中，江南氣候區(南片)的影響明顯大于長江氣候區(北片)，對出梅日期的影響中，長江氣候區和江南氣候區的作用均很重要，因此，在國家新梅雨標準的運用和研究中應該更加關注江南氣候區的貢獻。

關鍵詞：梅雨標準；梅雨區域；區域雨日；雨期

0引言

2014年5月中國氣象局預報與網絡司發布《梅雨監測業務規定》[1]，定義中國梅雨(暫未包括臺灣)主要分布在江淮流域，即西自湖北宜昌，東至華東沿海，南端以南嶺以北的28°N為界，北抵淮河沿線34°N一帶，涉及的行政區域包含上海、江蘇、安徽、浙江、江西、湖北、湖南等6省1市。選取資料完整、年份較長的氣象站作為梅雨監測站，其中，浙江共49個，為與浙江傳統梅雨區別和行文簡潔，下文簡稱《梅雨監測業務規定》中的梅雨標準為49站標準，以此來回算和確定的浙江梅雨資料簡稱為49站標準梅雨。5站標準20世紀80年代初建立，在業務中一直沿用至今，由于資料獲取和計算條件的限制，其監測站僅有5個，故簡稱5站標準。21世紀初，由于氣象觀測站和自動氣象站的迅速增加，捕捉的降水特征更為細致，傳統5站的代表性的缺陷逐漸顯現，經過研究，2005年對梅雨監測站進行擴充，對梅雨定義進行了修改，由于其代表站共20個，故簡稱20站標準[2]。

為了各級氣象部門準確、便捷運用《梅雨監測業務規定》，避免新標準執行后與傳統標準產生的矛盾，提高各級氣象部門向政府部門、用戶單位和社會公眾服務的效益，非常有必要對國家新標準(49站標準)與浙江傳統梅雨進行詳細對比，通過分析梅雨標準的定義、歷史序列資料的異同的角度來研究新梅雨標準，為新規定下梅雨的預報、服務提供初步依據和研究方向。

149站標準與傳統梅雨區域的對比

圖1為3種標準梅雨監測站的分布圖。5站標準監測站(圖1中以“3”表示的站點)分別為嘉興、杭州、金華、嵊州、鄞州，表征的降水區域為浙中的西部地區和浙北地區，其中，長江氣候區2個、江南氣候區3個，但是，在5站標準中還規定，若5站入、出梅不一致時以嘉興、杭州為準，因此，5站標準梅雨區域更偏向于浙北地區的北部，更注重突出長江氣候區的特點。20站標準監測站選取了1961年以前建站、歷年5—7月浙江降水EOF第2模態的空間分布為依據的20個氣象站(圖1中以“2”表示加上以“3”表示的站點)，分別是湖州、安吉、嘉興、平湖、杭州、富陽、蕭山、紹興、嵊州、慈溪、余姚、鄞州、定海、淳安、建德、桐廬、衢州、金華、東陽、遂昌，其中，長江氣候區7個、江南氣候區13個，其表征的降水區域與5站標準基本一致，但西部代表站點增加較多，而且，梅汛期浙中的西部地區降水量更大更集中，在反映浙江省浙中西部梅汛期易發生洪澇的特征上，20站標準較5站標準的能力更突出。49站標準梅雨監測站在圖1中以“1”、“2”、“3”表示的所有站，分布在杭州、嘉興、湖州、寧波、紹興、金華、衢州地區及臺州地區的北部，其中，長江氣候區14個、江南氣候區35個，表征的降水區域較5站標準和20站標準略向東南擴大。

從梅雨代表站所表征的區域來看，3個標準定義的梅雨區域基本一致，5站標準傾向于長江氣候區，而49站標準和20站標準縱跨江南型和長江型2個氣候區，更能體現浙中西部梅汛期降水更集中、易爆發洪澇的特征。

(49站標準監測站：1+2+3　20站標準監測站：2+3　5站標準監測站：3)圖1　浙江梅雨監測代表站分布圖

249站標準與傳統梅雨定義的比較

2.1相同點

從標準的定義來看，49站梅雨標準和傳統梅雨標準有6個方面的共同點：

1)梅雨季節主要出現在6—7月的初夏時節。

2)均把降水條件作為判斷入、出梅的基礎依據，均考慮出現連續的較長時間的多降水天氣。

3)1個梅雨季節可以是1個雨期組成，也可以由幾個雨期組成，即有二度梅、間歇期的概念。

4)間歇期均為5 d或5 d以上的無雨日或區域無雨日。

5)均把500 hPa 110 °E～130 °E范圍內西太平洋副熱帶高壓脊線5 d滑動平均作為判定入、出梅的參考指標。

6)鑒于梅雨具有高溫高濕的天氣特征，均把日平均氣溫≥22 ℃作為入梅的輔助條件。

2.2差異點

49站標準與傳統梅雨定義的差異主要表現在出現時期、區域雨日、梅雨雨期和空梅等4個概念以及副高脊線位置上,具體差異如下。

2.2.1出現時期

49站標準：南海夏季風爆發后(氣候值5月5候)；7月中旬之后不再有新雨期開始；梅雨結束日出現在立秋之前。

20站標準：梅雨主要在6—7月，不可分割時可擴展到5月或8月。

5站標準：入梅在5、6月間，出梅在6、7月間。

2.2.2副高位置

110 °E～130 °E范圍內500 hPa西太平洋副熱帶高壓脊線5 d滑動平均：49站和20站標準為18 °N～25 °N； 5站標準為20 °N～25 °N。

2.2.3區域雨日

49站標準：有區域雨日概念，定義為區域內1/3站日降水量≥0.1 mm，且區域內站平均降水量≥2 mm/d；雨期判定以區域雨日為基礎。

20站標準：有區域雨日概念，定義為區域內1/3站日降水量≥0.1 mm；雨期判定以區域雨日為基礎。

5站標準：無區域雨日概念，僅為單站雨日概念。

2.2.4梅雨雨期的確定

49站標準：雨期開始，從第1個區域雨日起，往后2日、3日、……、10日的區域雨日比例≥50%；雨期結束，從最后1個區域雨日起，往前2日、3日、……、10日的區域雨日比例≥50%。同時，每個雨期必須滿足4個條件：①任何10日的區域雨日比例≥40%；②區域雨日數≥6 d；③沒有連續5 d(含5 d)以上的區域非雨日；④區域站平均降水強度≥5 mm/d。

20站標準：雨期開始，連續出現5個或5個以上區域雨日，以后可以有區域無雨日出現；雨期結束，出現5個或5個以上連續區域無雨日。

5站標準：連續出現≥5 d的陰雨天氣(日雨量≥1.0 mm，允許其中2 d≤1.0 mm或有1d無雨)，以后出現多陰雨天氣，以日雨量≥1.0 mm為雨期開始；連續5 d或5 d以上的無雨天氣為雨期結束；確定雨期時先確定單站，再確定區域，以5站的多數作為梅雨雨期，若各站不一致時以嘉興、杭州為準。

2.2.5空梅年的處理

49站標準：入、出梅日期空缺；區域梅雨氣候態時間段內主要降水過程的累計雨量為空梅類梅雨量，累計雨日數為空梅類梅雨長度。

20站標準：6、7月間相對較集中的降水過程作為空梅類梅雨雨期，過程開始日為入梅日期，過程結束日的次日為出梅日期。

5站標準：6月初至入夏日間相對較集中的降水過程作為空梅類梅雨雨期，過程開始日為入梅日期，過程結束日的次日為出梅日期。

從以上差異分析和歷年序列的重建過程來看，5站梅雨雖然較簡潔，但在資料重建過程中發現5站留存資料的梅雨雨期之外還存在較多滿足條件的雨期，被主觀認定為春雨或夏雨，因而，5站標準在判定過程中主觀成分較大。20站梅雨標準客觀性較強，但對春雨、夏雨的排除依賴于“梅雨出現時期在6、7月間”和“日平均氣溫≥22 ℃”，因而，20站標準也有所欠缺，造成晚春雨和連續性夏雨被包含入梅雨。49站梅雨標準判斷因子更全面，增加“南海夏季風爆發之后”排除春雨，增加“7月中旬之后不再有新雨期開始”排除夏雨，增加“梅雨結束日出現在立秋之前”排除秋雨，“雨期內區域站平均降水強度≥5 mm/d”也可排除降水強度較弱的春雨和夏季局地降水。因而，49站標準在判定過程中主觀因素小、受人為影響的差異小，客觀性較強，有利于標準的規范化運作。

3各標準歷年資料的對比分析

對歷年浙江降水資料進行回算，按《梅雨監測業務規定》重新建立浙江梅雨歷史序列，簡稱49站標準梅雨序列，并與傳統5站標準和20站標準的梅雨資料進行對比。

3.1空梅

依據監測指標無法確定入梅與出梅時間，無典型梅雨期則為空梅。49站標準中空梅有6 a，分別為1958、1965、1971、1981、2004和2005年，5站標準和20站標準中的空梅均只有2 a，分別為1958和1965年，49站標準明顯多于5站和20站標準。從逐日降水來分析，49站標準中，區域雨日要求區域平均站雨量≥2 mm，在劃定梅雨雨期時區域無雨日多于5站和20站標準，同時，49站標準還要求每個雨期的雨強(雨期內區域站平均降水強度)≥5 mm/d，因此，49站的雨期標準高于5站和20站標準，造成49站標準中空梅年份較多。

3.2氣候均值

氣候均值是氣候背景狀態和總體狀態的反映，入、出梅日期氣候均值的差異均較小，入梅均值49站標準和20站標準較早，為6月10日；5站標準較遲，為6月13日，二者相差僅3 d。出梅日期均值49站標準和5站標準均為7月10日，20站標準較遲，為7月11日，相差僅1 d。入出梅氣候均值差異產生的原因可能有2個：1)梅雨區域定義的側重。49站和20站標準梅雨區域偏向于江南氣候區，5站標準梅雨區域偏向于長江氣候區。2)雨日和區域雨日定義的差異。5站標準僅要求雨日；20站標準1/3站達雨日標準為區域雨日；49站標準要求1/3站達雨日標準，而且區域內站平均降水量≥2 mm/d。

梅雨量氣候均值49站標準最大298.9 mm，20站標準居中288.4 mm，5站標準最小273.2 mm，三者之間隨監測代表站數的增加和梅雨表征區域的擴大而增加，能更好地體現梅雨監測指標對浙江梅雨洪澇的反映能力。

3.3各標準資料相關性分析

變量之間的相關系數反映變量間相互關系的緊密程度及其相關方向，表1是1954—2014年梅雨主要參數的3種標準相互之間的相關系數，從中可以看到，3種標準相關性非常高，相關系數均達0.5以上，遠超出99.9%的可信度水平，其中，梅雨量相關系數最大，在0.83～0.91；梅雨強度指數次之，在0.80～0.87；出梅日期0.72～0.82；入梅日期相關系數相對較小，在0.51～0.64。因此，3種標準梅雨總體相關方向是一致的，相互之間的緊密程度高。

表1　梅雨參數3種標準相互之間的相關

3.4各標準歷年資料的差異

各標準資料的差異，關鍵是入梅、出梅日期的不同，表2是49站標準與20站、5站標準入、出梅日期差異的分布情況(不含空梅)，各標準入、出梅日期完全一致的年份僅占36.2%～45.5%，遲早相差5 d以內(含5 d)的占30.9%～36.1%，遲早相差6 d以上占21.9%～27.5%，因此，從逐年來看，各標準間還是有較大的差異。

表2　49站標準與20站、5站標準入、出梅日期差異的分布情況

3.5江南、長江氣候區對49站梅雨的影響

49站標準梅雨區域縱跨江南和長江兩個氣候區。按氣候分區把浙江梅雨為南片(江南氣候區)和北片(長江氣候區)，類似49站標準對南、北兩片分別確定歷年的入、出梅日期，從南、北兩片入、出梅的差異及它們與49站標準梅雨資料的對比來分析它們對49站梅雨資料影響程度。

1954年以來，入梅日期南、北兩片有差異的年份達30 a，一致的31 a，各占一半。南片較北片遲的只有5 a，其中4 a遲1～3 d；南片較北片早的共25 a，其中，早1～2 d的共7 a，早3～5 d和早6 d以上的均有9 a，這與東亞雨帶逐漸北抬的氣候規律是一致的。49站標準入梅日期與北片入梅日期相比，不一致的共25 a，其中，22 a早于北片，3 a遲于北片。與南片入梅日期相比，不一致的僅9 a，遲早差異均在3 d內，其中7 a與北片入梅日期一致。因此，南片在49站標準入梅日期的貢獻大，在新標準入梅日期的監測預報中應更加關注江南氣候區，這與傳統梅雨，特別是5站梅雨偏向長江氣候區，有較大差異。

1954年以來，出梅日期南、北片有差異的年份有28 a，一致的共33 a。其中，南片較北片遲的有12 a，遲1～3 d的7 a，遲6 d以上的5 a；南片較北片早的共16 a，早1～2 d的6 a，早3～4 d的3 a，早6 d以上的7 a。49站標準出梅日期與北片相比，不一致的達22 a，早于北片的有10 a，其中7 a出梅與南片一致，遲于北片的12 a，其中9 a出梅日期與南片一致。49站標準出梅日期與南片出梅日期相比，不一致較少，為13 a，早于南片共3 a，偏早1～3 d；遲于南片的共10 a，其中，遲1～2 d和遲3～5 d均為3 a，遲6 d以上的4 a。由此可知，南、北兩片對49站出梅日期的影響較為復雜，從雨帶北抬的氣候規律來看北片影響較大，但是南片區域比北片區域大1倍半，相對而言，南片的影響較北片明顯。因此，對新標準出梅日期的監測預報中，需同時關注江南氣候區和長江氣候區。

4結語

1)從49站和傳統標準梅雨的重建過程來看，5站標準較簡潔，但在業務判定中主觀成分較大；49站梅雨標準較復雜，但判斷因子更全面，客觀性強，在業務運用中主觀因素小、人為影響的差異小，有利于標準的規范化運作。

2)對比了3種梅雨標準定義的區域、概念，分析了歷年序列的氣候均值和相關性，結果表明，在反映浙江梅雨總體氣候態和變化特征方面，49站標準與傳統梅雨是基本一致的，但是，在反映梅汛期間浙中地區的西部易出現洪澇的氣候特點上，49站標準更具優勢。

3)從歷年梅雨資料的分析中發現，梅雨區域定義的不同，南片和北片雨期開始、結束的不一致是造成3種標準梅雨資料差異的最大原因，其次，雨期、雨日概念的不同定義和空梅的不同處理方式也是不同梅雨標準資料差異產生的原因。

4)對比逐年梅雨資料發現，49站標準與傳統標準還是存在較大的差異，相互間入、出梅日期完全一致的不到一半，相差6 d以上高達21.9%～27.5%。在49站梅雨中，江南氣候區的影響比重明顯增加，入梅日期主要依賴于江南氣候區，出梅日期則長江氣候區和江南氣候區的作用均很重要，這使梅雨預報變得更加復雜，傳統梅雨預報顯然已不適用于新標準，有必要對新標準下的梅雨機理做深入研究。

參考文獻：

[1]中國氣象局預報與網絡司. 梅雨監測業務規定.氣預函〔2014〕28號，2014.5.7.

[2]雷媛.浙中北梅雨標準的初步研究[J].浙江氣象，2006,27(4)：11-15.

收稿日期：2015-01-20